طفرات تشيرنوبيل: كيف أجبر التعرض للإشعاع الحيوانات على التحور بطرق لا تصدق من أجل البقاء – خلق الضفادع السوداء والذئاب المقاومة للسرطان وأنواع جديدة من الكلاب

في 26 أبريل 1986، أدى اختبار الأنظمة في المفاعل رقم أربعة RBMK في محطة تشيرنوبيل في أوكرانيا إلى ارتفاع درجة حرارة المفاعل، وبدأ سلسلة من الانفجارات الكارثية، مما أدى إلى أسوأ كارثة نووية في العالم.

وسرعان ما أنشأ الجيش السوفييتي “منطقة محظورة لتشيرنوبيل” حول المصنع – وهو طوق يبلغ طوله 30 ميلاً حيث مُنع وصول الجمهور إليه بسبب التلوث، والذي لا يزال مهجورًا إلى حد كبير اليوم، وهو ملاذ للحياة البرية من الكلاب الضالة إلى الخيول البرية.

ولكن ما هو تأثير إشعاع “المنطقة” – وهي منطقة بحجم حديقة يوسمايت الوطنية – على الحياة البرية التي تزدهر الآن هناك؟

يقول العلماء إن العديد من الحيوانات بدأت تظهر اختلافات عن تلك الموجودة في أماكن أخرى، وبعضها يظهر ما يمكن وصفه بـ “القوى الخارقة”.

تزدهر الطبيعة في ظل نبات تشيرنوبيل

المصنع المدمر في تشيرنوبيل

المصنع المدمر في تشيرنوبيل

ويبلغ مستوى الإشعاع في الخلفية ما يصل إلى 100 مرة أعلى من مدينة كييف المجاورة غير الملوثة، لكن العلماء ما زالوا يناقشون مدى تأثير الإشعاع (مقارنة بعوامل أخرى مثل غياب البشر).

بالنسبة للبشر، تعتبر المنطقة آمنة للمشي فيها، بل ويزورها السياح (ولا يزال الناس يعملون في محطة تشيرنوبيل، إلى حد كبير في جهود التنظيف).

تم تحذير السائحين من أن “المناطق الساخنة” البعيدة عن المسار المطروق لا تزال تحتوي على كميات خطيرة من الإشعاع، ويُطلب منهم عدم تناول الأسماك أو الفطر الذي يزدهر في المناظر الطبيعية البرية بالقرب من كييف في أوكرانيا.

وفي أعقاب الحادث، ظلت المحطة نفسها مفتوحة، وقامت المفاعلات الأخرى بتوليد الكهرباء حتى عام 2000.

الضفادع السوداء في تشيرنوبيل

أصبحت الضفادع حول المحطة النووية المدمرة أكثر قتامة، وهو رد فعل، كما يعتقد الباحثون، على النقاط الساخنة للإشعاع في “المنطقة”.

أصبحت الضفادع المحيطة بـ

أصبحت الضفادع المحيطة بـ “المنطقة” أكثر قتامة بسبب الإشعاع

ويعتقد الباحثون أن البرمائيات تطورت بسرعة إلى بشرة سوداء لأن الضفادع الخضراء كانت أقل عرضة للبقاء على قيد الحياة، مما أدى إلى ما وصفه الباحثون بـ “التطور السريع”.

كان من المرجح أن تعيش ضفادع الأشجار الشرقية ذات صبغة الميلانين الأكثر حماية في المناطق شديدة الإشعاع، مما يعني أن الضفادع الداكنة أصبحت تهيمن على السكان.

ويعتقد الباحثون أن فترة “التطور السريع” ربما حدثت مباشرة بعد الحادث نفسه، عندما كانت مستويات الإشعاع في أعلى مستوياتها، حسبما كتب الفريق بقيادة بابلو بوراكو في بحثهم.

ويعتقد الباحثون أن الضفادع أصبحت أغمق بسبب الإشعاع

ويعتقد الباحثون أن الضفادع أصبحت أغمق بسبب الإشعاع

كتب الباحثون في عام 2016 في The Conversation: “يكشف عملنا أن ضفادع شجرة تشيرنوبيل لها لون أغمق بكثير من الضفادع التي تم التقاطها في مناطق المراقبة خارج المنطقة”.

وكما اكتشفنا في عام 2016، فإن بعضها أسود اللون. ولا يرتبط هذا التلوين بمستويات الإشعاع التي تتعرض لها الضفادع اليوم والتي يمكننا قياسها لدى جميع الأفراد.

“إن اللون الداكن نموذجي للضفادع الموجودة داخل أو بالقرب من المناطق الأكثر تلوثًا وقت وقوع الحادث.”

بكتيريا ذات قوة خارقة

تبين أن البكتيريا الموجودة على أجنحة طيور السنونو في تشيرنوبيل أكثر مقاومة لتأثيرات إشعاع غاما.

عند تعرضها لجرعات من الإشعاع، تمكنت البكتيريا من تشيرنوبيل من التكاثر والازدهار، مقارنة بالبكتيريا من أماكن أخرى.

البكتيريا الموجودة على أجنحة الطيور بالقرب من الموقع مقاومة للإشعاع

البكتيريا الموجودة على أجنحة الطيور بالقرب من الموقع مقاومة للإشعاع

وفي دراسة نشرت عام 2016 في مجلة Scientific Reports، كتب الباحثون: “قد تشكل التأثيرات طويلة المدى للإشعاع في المجموعات الطبيعية ضغطًا انتقائيًا مهمًا على سمات البكتيريا التي تسهل البقاء في بيئات معينة”.

الذئاب المقاومة للسرطان

طورت الذئاب المتحولة التي تجوب الأراضي القاحلة في تشيرنوبيل ما يمكن وصفه بـ “قوة خارقة” – ويمكن أن تنقذ حياة البشر.

وجد الباحثون أن الحيوانات في منطقة الإخلاء في تشيرنوبيل (CEZ) لديها أجهزة مناعية معدلة وراثيا تظهر مرونة في مواجهة السرطان.

مسارات الذئب بالقرب من تشيرنوبيل

مسارات الذئب بالقرب من تشيرنوبيل

ويعمل الباحثون الآن على معرفة ما إذا كانت الجينات يمكن أن تساعد مرضى السرطان من البشر.

في عام 2014، سافرت كارا لوف، عالمة الأحياء التطورية في جامعة برينستون، إلى The Zone مع فريق من الباحثين لفهم كيف تمكنت الحيوانات من النجاة من الإشعاع المسبب للسرطان.

الباحثة كارا تحب الذئب بالقرب من تشيرنوبيل

الباحثة كارا تحب الذئب بالقرب من تشيرنوبيل

أخذت لوف وفريقها عينات دم من الذئاب ووضعوا أطواق نظام تحديد المواقع (GPS) عليها أجهزة قياس الجرعات الإشعاعية للحصول على قياسات في الوقت الفعلي لمكان تواجدهم ومستويات تعرضهم للإشعاع.

وقال لوف: “نحصل على قياسات في الوقت الحقيقي لمكان وجودهم ومقدار (الإشعاع) الذي يتعرضون له”.

قام الباحثون بفحص الاختلافات الجينية بين الحمض النووي للذئاب المتحولة في دائرة نصف قطرها 1000 ميل مربع من المنطقة الاقتصادية الأوروبية وتلك الموجودة خارجها.

وأظهر التحليل أن عددا من جيناتهم المرتبطة بالسرطان بها طفرات جديدة، مما يشير إلى أنها تطورت للحماية من الإشعاع.

ومن المأمول أن يمهد هذا الاكتشاف الطريق أمام الخبراء لتحديد الطفرات لدى البشر التي تقلل من خطر الإصابة بالسرطان.

نوع جديد من الكلاب؟

تعيش الآن آلاف الكلاب الوحشية في “The Zone”، وينحدر الكثير منها من حيوانات أليفة عائلية مهجورة عندما فر الناس من المنطقة في أعقاب كارثة عام 1986.

قامت دراسة أجراها علماء من جامعة كارولينا الجنوبية بتحليل الحمض النووي لـ 302 كلبًا وحشيًا بالقرب من محطة توليد الكهرباء، ووجدوا اختلافات كبيرة في الحمض النووي عن مجموعات الكلاب الأخرى.

بومة سمراء تطير من مدخنة بالقرب من تشيرنوبيل

بومة سمراء تطير من مدخنة بالقرب من تشيرنوبيل

وكتب الباحثون أن “الأفراد من محطة توليد الكهرباء ومدينة تشيرنوبيل مختلفون وراثيا”.

المزيد من الأبحاث سوف تكشف عن مقدار الإشعاع الذي ساهم في الاختلافات الجينية (مقارنة بعوامل أخرى مثل زواج الأقارب).

وقالت المؤلفة المشاركة إيلين أوستراندر، خبيرة جينوم الكلاب في المعهد الوطني لأبحاث الجينوم البشري، لصحيفة نيويورك تايمز: “هل لديهم طفرات اكتسبوها تسمح لهم بالعيش والتكاثر بنجاح في هذه المنطقة؟”

“ما هي التحديات التي يواجهونها وكيف تعاملوا معها وراثيا؟”