Niespodziewane odkrycie w Czarnobylu. Naukowcy ujawnili

W 1986 roku doszło do katastrofy w elektrowni jądrowej w Czarnobylu, która przekształciła otaczające ją tereny w najbardziej skażony obszar na całej Ziemi. Wysoki poziom promieniowania utrzymuje się tam do dziś, prawie czterdzieści lat po tragicznym wydarzeniu. Mimo że ludność została ewakuowana, wiele roślin i zwierząt nadal zamieszkuje ten region.

W ostatnich latach naukowcy odkryli, że niektóre zwierzęta żyjące w Czarnobylskiej Strefie Wykluczenia, czyli obszarze o powierzchni 2 600 km kwadratowych, znajdującym się w północnej Ukrainie w promieniu 30 km od elektrowni, różnią się pod względem fizycznym i genetycznym od swoich odpowiedników z innych części kraju.

To zaobserwowane zjawisko skłoniło badaczy do postawienia pytań dotyczących wpływu promieniowania na DNA. Czy nagła zmiana środowiska mogła spowodować, że to właśnie te gatunki, a nawet poszczególne osobniki w obrębie gatunku, które są naturalnie bardziej odporne na promieniowanie jonizujące, przetrwały?

Nowe badanie, przeprowadzone przez zespół badawczy pod kierownictwem Sophii Tintori z New York University, we współpracy z naukowcami z Ukrainy, wykazało, że przewlekłe narażenie na promieniowanie w Czarnobylu nie spowodowało uszkodzenia prostych genomów mikroskopijnych robaków - nicieni, które tam obecnie żyją. Autorzy badania podkreślają, że to nie oznacza, że region stał się bezpieczny. Jednakże sugeruje to, że szybko rozmnażające się robaki wykazują wyjątkową odporność.

– Te robaki żyją wszędzie i żyją szybko, więc przechodzą dziesiątki pokoleń ewolucji, zanim typowy kręgowiec osiągnie dojrzałość płciową – powiedział Matthew Rockman, profesor biologii na New York University i główny autor badania.

W 2019 roku, we współpracy z naukowcami z Ukrainy i kolegami z USA, w tym biologiem Timothym Mousseau z Uniwersytetu Południowej Karoliny, który specjalizuje się w badaniu skutków promieniowania pochodzącego z katastrof w Czarnobylu i Fukushimie, Tintori i Rockman odwiedzili Strefę Wykluczenia w Czarnobylu. Ich celem było sprawdzenie, czy promieniowanie ma wykrywalny wpływ na robaki występujące w regionie.

Wyposażeni w liczniki Geigera do pomiaru lokalnego poziomu promieniowania oraz sprzęt ochrony osobistej chroniący przed radioaktywnym pyłem, zebrali robaki z próbek gleby, gnijących owoców i innego materiału organicznego. Robaki zebrano z miejsc w całej strefie o różnym natężeniu promieniowania, od odpowiadającego Nowemu Jorkowi (znikoma radioaktywność) do niebezpiecznych dla ludzi miejsc o wysokim napromieniowaniu porównywalnym z przestrzenią kosmiczną.

Po zebraniu próbek na miejscu, zespół zabrał je do laboratorium polowego Mousseau, które mieści się w dawnym domu mieszkalnym w Czarnobylu. Tam oddzielili setki nicieni od gleby i owoców. Następnie naukowcy udali się do hotelu w Kijowie, gdzie przy użyciu mikroskopów podróżnych wyizolowali i ustalili kultury każdego robaka. Po powrocie do laboratorium w Nowym Jorku kontynuowali badania robaków, co częściowo wymagało ich zamrożenia.

– Możemy zamrozić robaki, a następnie rozmrozić je do późniejszych badań. Oznacza to, że możemy powstrzymać ewolucję w laboratorium, co jest niemożliwe w przypadku większości innych modeli zwierzęcych, a bardzo cenne, gdy chcemy porównać zwierzęta, które doświadczyły różnych historii ewolucji – zaznaczył Rockman.

W swoich analizach naukowcy skupili się na 15 nicieniach z gatunku Oscheius tipulae. Zsekwencjonowali genomy tych 15 robaków z Czarnobyla i porównali je z genomami pięciu osobników O. tipulae z innych części świata.

Mimo użyciu kilku różnych metod analizy nie udało się wykryć uszkodzeń radiacyjnych w genomach robaków z Czarnobyla.

– Nie oznacza to, że Czarnobyl jest bezpieczny – raczej oznacza to, że nicienie są naprawdę odpornymi zwierzętami i mogą wytrzymać ekstremalne warunki – zauważył Tintori. – Nie wiemy również, jak długo każdy ze znalezionych przez nas robaków przebywał w Strefie, dlatego nie możemy być pewni, na jaki poziom narażenia wystawiony był każdy robak i jego przodkowie w ciągu ostatnich czterdziestu lat.

Wyniki dostarczają naukowcom wskazówek na temat tego, jak naprawa DNA może różnić się w zależności od osoby i pomimo genetycznej prostoty O. tipulae mogą prowadzić do lepszego zrozumienia naturalnej zmienności u ludzi.

– Teraz, gdy wiemy, które szczepy O. tipulae są bardziej wrażliwe, a które bardziej odporne na uszkodzenia DNA, możemy wykorzystać te szczepy do zbadania, dlaczego niektóre osoby są bardziej narażone na działanie czynników rakotwórczych niż inne – podkreśliła Tintori.

Źródło: PAP