Naukowcy z North Carolina State, Columbia University Mailman School of Public Health, University of South Carolina i National Institutes of Health ustaliły, że dwie grupy psów mieszkające w Czarnobylskiej Strefie Wykluczenia, jedna na terenie byłych reaktorów w Czarnobylu, a druga w oddalonym o 16,5 km Czarnobylu, wykazywały między sobą znaczne różnice genetyczne. Wyniki wskazują, że są to dwie odrębne populacje, które rzadko się krzyżują. Podczas gdy wcześniejsze badania koncentrowały się na skutkach katastrofy elektrowni jądrowej w Czarnobylu na różne gatunki dzikich zwierząt, jest to pierwsze badanie struktury genetycznej bezpańskich psów żyjących w pobliżu elektrowni jądrowej w Czarnobylu.
Katastrofa elektrowni jądrowej w Czarnobylu w 1986 r. spowodowała przesiedlenie ponad 300 000 osób mieszkających w pobliżu i doprowadziła do ustanowienia strefy wykluczenia, „ziemi niczyjej” o promieniu około 30 km otaczającej uszkodzony kompleks reaktorów. promieniowania jonizującego do powietrza, wody i gleby było bezpośrednią przyczyną katastrofy, narażenie na promieniowanie nie jest jedynym zagrożeniem środowiskowym wynikającym z katastrofy. Chemikalia, toksyczne metale, pestycydy i związki organiczne pozostawione przez lata prac porządkowych oraz z opuszczonych i rozkładających się budowli, w tym pobliskiego opuszczonego miasta Prypeć i bazy wojskowej Duga-1, przyczyniają się do katastrofy ekologicznej i środowiskowej.
„W jakiś sposób dwie małe populacje psów zdołały przetrwać w tym wysoce toksycznym środowisku” – zauważył dr Norman J. Kleiman, adiunkt nauk o zdrowiu środowiskowym w Columbia Mailman School of Public Health i współautor. „Oprócz sklasyfikowania dynamiki populacji tych psów w obu lokalizacjach, podjęliśmy pierwsze kroki w kierunku zrozumienia, w jaki sposób przewlekła ekspozycja na liczne zagrożenia środowiskowe mogła wpłynąć na te populacje”.
„Nadrzędne pytanie brzmi: czy katastrofa ekologiczna tej wielkości ma wpływ genetyczny na życie w regionie?” mówi Matthew Breen, Oscar J. Fletcher Distinguished Professor of Comparative Oncology Genetics w NC State i autor korespondent. „I mamy dwie populacje psów żyjących w miejscu poważnej katastrofy ekologicznej i w jego pobliżu, które mogą dostarczyć kluczowych informacji, które pomogą nam odpowiedzieć na to pytanie”.
Wcześniejsze badania współautorów, kierowane przez współpracowników z NIH, wykorzystywały znacznie mniejszy zestaw wariantów genetycznych, ale większą liczbę psów, aby wykazać, że te dwie populacje były odrębne i każda miała skomplikowaną strukturę rodzinną.
W tym równoległym badaniu zespół przeanalizował próbki DNA psa z czterokrotnie większą liczbą wariantów genetycznych, co umożliwiło bliższe przyjrzenie się genomom. Oprócz potwierdzenia, że te dwie populacje rzeczywiście różnią się genetycznie, zespół był w stanie zidentyfikować 391 odstających regionów w genomach psów, które różniły się między psami żyjącymi w tych dwóch lokalizacjach. „Pomyśl o tych regionach jako o znacznikach lub drogowskazach na autostradzie” – mówi Breen. „Identyfikują obszary w genomie, w których powinniśmy przyjrzeć się bliżej pobliskim genom. Co więcej, niektóre z tych markerów wskazują na geny związane z naprawą genetyczną, w szczególności z naprawą genetyczną po ekspozycji podobnej do tej, której doświadczają psy w Czarnobylu”. Dodał, że „na tym etapie nie możemy z całą pewnością powiedzieć, że jakiekolwiek zmiany genetyczne są odpowiedzią na wielopokoleniowe i złożone narażenia; mamy o wiele więcej pracy do wykonania, aby ustalić, czy tak jest”
„Pytanie, na które musimy teraz odpowiedzieć, brzmi: dlaczego istnieją uderzające różnice genetyczne między dwiema populacjami psów?” mówi Megan Dillion, doktorantka w NC State i główna autorka opublikowanego badania. „Czy różnice wynikają tylko z dryfu genetycznego, czy też z unikalnych stresorów środowiskowych w każdym miejscu?”
“Pies jest gatunkiem wartowniczym” – mówi Breen. „Dbając o to, czy zmiany genetyczne, które wykryliśmy u tych psów, są odpowiedzią psiego genomu na narażenie populacji, być może będziemy w stanie zrozumieć, w jaki sposób psy przetrwały w tak nieprzyjaznym środowisku i co to może oznaczać dla dowolna populacja – zwierzęca lub ludzka – która doświadcza podobnych narażeń”.
„Chociaż od wypadku minęło 37 lat, około 30-letni okres półtrwania utrzymujących się radioizotopów oznacza, że niebezpieczeństwo związane z narażeniem na promieniowanie jest nadal bardzo realne” – zauważa Kleiman, który jest również dyrektorem Columbia University Radiation Safety Kurs oficerski. „Kiedy ekspozycja na promieniowanie jest połączona ze złożoną toksyczną mieszaniną chemiczną o niepewnym składzie, pojawiają się bardzo realne obawy dotyczące zdrowia ludzkiego dla tysięcy ludzi, którzy nadal pracują w Strefie Wykluczenia przy ciągłych wysiłkach porządkowych, a także przy dwóch nowo zbudowanych paliwach jądrowych zakłady przetwórcze”.
„Zrozumienie wpływu genetycznego i zdrowotnego tych przewlekłych narażeń na psy wzmocni nasze szersze zrozumienie tego, w jaki sposób tego rodzaju zagrożenia środowiskowe mogą wpływać na ludzi i jak najlepiej łagodzić zagrożenia dla zdrowia”.