سگ های چرنوبیل ممکن است در حال تکامل باشند، اما دانشمندان نمی دانند چرا
یک مطالعه جدید شواهدی از انتخاب طبیعی را در سگ‌های چرنوبیل پیدا کرد، اما هنوز مشخص نیست که چه چیزی باعث این تفاوت‌های ژنتیکی شده است و چه مزایای تکاملی ممکن است داشته باشند.
توضیحی که شاید برای یک نویسنده علمی تخیلی وسوسه انگیزتر باشد این است که تشعشعات مداوم در سایت هسته ای باعث انباشته شدن جهش در ژنوم سگ ها شده است. اما راه‌های دیگری نیز وجود دارد که ژنتیک جمعیت می‌تواند در طول زمان تغییر کند، مانند رانش تصادفی یا انتخاب طبیعی. مطالعه‌ای که اخیرا در مجله علمی Genes منتشر شده است، مجددا این توله‌ها را مورد بررسی قرار داد و به دنبال الگوهای ژنتیکی بود که به یکی از این فرآیندها اشاره می‌کردند. محققان DNA سگ های ساکن در منطقه درست اطراف نیروگاه هسته ای را با مواد ژنتیکی سگ های ساکن در شهر چرنوبیل مقایسه کردند.
16 کیلومتر دورتر. آنها همچنین این سگ های نیش را با دیگر جمعیت سگ های جهانی مقایسه کردند. کنتراست به تنهایی شدید بود. مگان دیلون، محقق فوق دکترا در دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی و اولین نویسنده این مطالعه، گفت: سگ‌های شهر چرنوبیل «از نظر ژنتیکی بیشتر شبیه سگ‌های جزایر گالاپاگوس هستند تا به جمعیت سگ‌ها» در نیروگاه هسته‌ای. اما جالب‌تر این که مقایسه نشان داد که شانس تصادفی به تنهایی نمی‌تواند تفاوت بین جمعیت سگ‌ها را توضیح دهد.
در عوض، به نظر می‌رسد سگ‌ها در سایت هسته‌ای انتخاب طبیعی را تجربه کرده‌اند. دیلون می‌گوید: «وقتی برای اولین بار آن تحلیل‌ها را انجام می‌دادم، مجبور بودم به نوعی مکث کنم و گفتم: «وای، باید مطمئن شوم که همه این‌ها را درست انجام می‌دهم، زیرا این بسیار جالب و شگفت‌انگیز است». نه تنها به نظر می رسید که سگ ها در حال تکامل هستند، بلکه برخی از مناطق ژنومی تحت بالاترین فشار انتخابی با عملکردهایی مانند تعمیر DNA، ایمنی و بقای سلولی مرتبط بودند.
به عبارت دیگر، تفاوت های ژنتیکی خاصی در سگ ها از گیاه می تواند برای مقابله با استرس محیطی مرتبط باشد. این گونه‌های ژنومی به جای جهش، احتمالا قبلا در بین سگ‌های محلی وجود داشته‌اند اما در 40 سال گذشته در جمعیت رایج‌تر شده‌اند. دیلون گفت: «این جمعیت سگ قبلا دارای این درجه بالایی از تنوع ژنتیکی بودند. «شاید این جمعیت پایه‌گذار در نیروگاه، ابزار ژنتیکی برای تحمل و بقا در این شرایط سخت داشته باشد.
لزوما این نیست که آنها با جهش‌های جدید بمباران می‌شوند.» در مجموع، نتایج این فرضیه را تایید می کند که انتخاب طبیعی به تفاوت مشاهده شده در سگ های چرنوبیل در مقایسه با سایر جمعیت ها کمک کرده است. آنچه که هنوز مشخص نیست این است که کدام عوامل محیطی به این گونه‌ها کمک می‌کنند و اینکه آیا مزیت خاصی دارند یا خیر.
دیلون خاطرنشان کرد: «اگرچه ما این شواهد انتخاب را پیدا کردیم و این شواهد مربوط به این ژن‌های مرتبط با بیولوژیک است، هنوز نمی‌توانیم بگوییم که این به تماس‌هایی که سگ‌ها با آنها مواجه شده‌اند مرتبط است.» تشعشع در محل فاجعه ممکن است ساده ترین توضیحی باشد که می توان به آن اشاره کرد، اما فشارهای انتخابی دیگری نیز وجود دارد که این جمعیت سگ از زمان ذوب هسته ای با آن مواجه شده است. سگ های چرنوبیل از نسل حیوانات خانگی هستند که در طول تخلیه به جا مانده اند.
از آن زمان، آنها در زمستان های سخت اوکراین ادامه یافته اند و سایر آلاینده ها از جمله فلزات سنگین و آفت کش ها نیز در این منطقه رسوب کرده اند. دیلون گفت: "بسیاری از این آلاینده ها دارای علائم مشابه و آسیب شناسی مشابه هستند." "چیزهای مختلف بسیار زیادی وجود دارد که واقعا بتوان یک متغیر را از هم جدا کرد." محققان همچنین به نمونه‌های طولی که دقیقا نشان می‌دهد این جمعیت در طول زمان چگونه تغییر کرده است، دسترسی ندارند.
متیو برین، استاد ژنومیک در دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی و نویسنده ارشد این مطالعه، می‌گوید: «تقریبا مانند این است که به یک تصویر ثابت نگاه می‌کنید و سعی می‌کنید بفهمید چه چیزی قبل از آن آمده است». «آن چند سال اول احتمالا بحرانی‌ترین دوره بود - اگر انتخاب می‌شدند، همان زمانی بود که فرآیند انتخاب اتفاق می‌افتاد.» امکان بازگشت به عقب و گرفتن نمونه از سگ هایی که در سال 1986 در آنجا زندگی می کردند، وجود ندارد، زمانی که هیچ ارگانیسمی - حتی یک باکتری - توالی ژنوم کامل خود را تعیین نکرده بود. برین در آن زمان دانشجوی کارشناسی ارشد در انگلستان بود.
او به یاد می آورد: «من در پروژه ای درگیر رانندگی در اطراف تپه های کوهستانی ولز بودم و گوسفندان را از مراتع جمع می کردم زیرا ابرهای رادیواکتیو بر فراز اروپای غربی منفجر شده بود. در آن زمان چیزی برای دیدن در داده‌های جمع‌آوری‌شده وجود نداشت، اما فناوری تکامل یافته است، و آن گوسفندان نیز نسل‌ها در مرکز یک ذوب هسته‌ای زندگی نمی‌کردند. نزدیک به چهار دهه پس از حادثه، منطقه ممنوعه چرنوبیل نیز به پناهگاهی برای حیات وحش تبدیل شده است.
گرگ ها، آهوها، گرازهای وحشی و سیاه گوش اکنون در این منطقه پرسه می زنند – بازگشتی که محققان عمدتا به کاهش فعالیت های انسانی نسبت می دهند. در میان برخی از این ساکنان، مانند جمعیت گرگ، محققان همچنین تمایزات ژنومی مشابهی را با آنچه در سگ ها مشاهده می شود مشاهده کرده اند. برین گفت: «این واقعا نشان‌دهنده انعطاف‌پذیری طبیعت در برابر حوادث فاجعه‌بار ناشی از انسان است. "شما چیزی را به یک جهت فشار می دهید، آن می تواند به آن پاسخ دهد و یا به عقب براند یا مسیر خود را به سمت جلو منحرف کند.
فکر می‌کنم این چیزی است که ما اینجا می‌بینیم.» این داستان در اصل در WIRED en Español ظاهر شد و از اسپانیایی ترجمه شده است. گزارش تکمیلی از آنا راجرز.
متن اصلی (انگلیسی)
Chernobyl’s Dogs May Be Evolving, but Scientists Don’t Know Why
A new study found evidence of natural selection in the dogs of Chernobyl, but it’s still unclear what drove these genetic differences and what evolutionary advantages they may provide.