Praėjus beveik keturiems dešimtmečiams po Černobylio atominės elektrinės avarijos, vadinamojoje uždarojoje zonoje gyvenantys šunys tapo netikėtu mokslo tyrimų objektu. Naujesni genomo tyrimai rodo, kad šunų grupės šalia elektrinės ir už keliolikos kilometrų, Černobylio mieste, genetiškai aiškiai skiriasi.
Po 1986 metų evakuacijos daugelis gyventojų buvo priversti palikti augintinius, o vėliau dalis gyvūnų buvo naikinami siekiant suvaldyti rizikas užterštoje teritorijoje. Vis dėlto dalis šunų išgyveno ir ilgainiui suformavo stabilias populiacijas, kurios dabar vertinamos kaip kelių šimtų individų.
Kas iš tiesų lemia skirtumus?
Ankstesnės hipotezės leido manyti, kad genetinius skirtumus galėjo sukelti radiacijos nulemtos mutacijos. Tačiau vėlesnė analizė, publikuota 2024 metais, nerado įrodymų, kad būtent mutacijos būtų pagrindinis variklis, todėl mokslininkai ieškojo kitų paaiškinimų.
Naujausiame darbe mokslininkų komanda, vadovaujama populiacijų genetikės Megan Dillon iš Šiaurės Karolinos valstijos universiteto, ištyrė 106 šunų viso genomo sekoskaitos duomenis. Mėginiai buvo surinkti 2018–2019 metais iš šunų prie elektrinės ir iš šunų, gyvenusių maždaug 16 kilometrų atstumu.
„Norėjome patikrinti du didelio masto evoliucijos veiksnius: ar skirtumus paaiškina atranka, ar jie atsirado dėl genetinio dreifo izoliuotoje populiacijoje“, – sakė Megan Dillon.
Užuominos apie natūralią atranką
Tyrėjai teigia aptikę signalų, kad pokyčiai telkiasi konkrečiuose genomo regionuose. Jie yra netoli genų, siejamų su ląstelių veikla ir atsinaujinimu, imuniniais procesais, infekcinių ligų rizika bei vėžio biologija.
Tokie radiniai labiau atitinka natūralios, kryptingos atrankos scenarijų, kai tam tikri jau egzistuojantys genetiniai variantai populiacijoje dažnėja todėl, kad padeda geriau išgyventi ir daugintis aplinkoje, kurioje yra įvairių toksinių veiksnių. Kitaip tariant, tai nebūtinai reiškia, kad radiacija sukūrė naujus genetinius pokyčius, bet galėjo atrinkti tuos individus, kurie nuo pat pradžių turėjo palankesnį genetinį pagrindą.
„Mes nesakome, kad aplinka būtinai pakeitė šunų genomą taip, jog jie prisitaikytų. Tikėtina, kad išgyveno tie, kurie jau turėjo tinkamą genetinę įvairovę ir variantus, suteikiančius didesnį atsparumą“, – sakė genetikas Matthew Breen.
Kodėl tai svarbu dabar?
Černobylio uždaroji zona laikoma savotiška gamtine laboratorija, nes joje ilgą laiką beveik nebuvo nuolatinės žmogaus veiklos, tačiau išliko radiologinis ir cheminis fonas. Tokiose sąlygose gyvenančios populiacijos leidžia atskirti, kas labiau veikia laukinių ar sulaukėjusių gyvūnų evoliuciją: atsitiktinumas, izoliacija, migracija, ar kryptinga atranka.
Mokslininkai pabrėžia, kad dabartiniai duomenys dar neleidžia galutinai teigti, jog nustatyti signalai yra tiesioginis prisitaikymo įrodymas. Vis dėlto jie suteikia aiškesnę kryptį tolesniems darbams, kurie galėtų sieti genetines užuominas su realiais biologiniais požymiais, pavyzdžiui, imuninės sistemos veikla, atsparumu infekcijoms ar su užterštumu susijusia rizika sveikatai.
Tyrimo rezultatai paskelbti mokslo žurnale „Genes“.