Чернобыльские лягушки показали ученым эволюцию в действии

Группа ученых оценила взаимосвязь между окраской кожи лягушки (которая может действовать как защитный механизм от ионизирующего излучения), радиационными условиями и уровнями окислительного стресса.

Исследователи обратили внимание, что темная окраска защищает от различных источников излучения, нейтрализуя свободные радикалы и уменьшая повреждение ДНК, и, в частности, меланиновая пигментация была предложена в качестве буферного механизма против ионизирующего излучения.

Меланин - пигмент, который затемняет кожу животных - уменьшает повреждение клеток, вызванное радиацией. Обычно это ультрафиолетовое излучение от солнца, но также было показано, что оно защищает от ионизирующего излучения, подобного тому, что присутствует в Чернобыле.

Как известно, ионизирующее излучение (радиация) может повредить ДНК и другие биомолекулы, вызывая сбои в работе клеток и повышая риск смертности.

Альтернативной защитой от ионизирующего излучения может стать изменение пигментации. У животных окраска играет ключевую роль в нескольких экологических функциях, таких как половой отбор, защита от хищников и поддержание здоровья.

Ученые изучают вопрос, как в Чернобыльском заповеднике, который представляет собой сейчас уникальную среду с особым микрокосмом природы, животные могут адаптироваться к более высоким уровням радиации.

Для расследования команда исследователей собрала более 200 восточных квакш из 12 прудов с разным уровнем радиоактивного загрязнения, в том числе для сравнения в четырех местах за пределами зоны.

Оказалось, что чем ближе лягушки жили к районам с высоким уровнем радиации, тем темнее они имели окрас. Те особи, которые жили в зоне отчуждения, были в среднем на 43,6% темнее, чем квакши за ее пределами, а некоторые из них были почти черными как смола.

Как оказалось, окраска кожи была более темной в местах, ближайших к районам с высоким уровнем радиации во время аварии, тогда как текущие уровни радиации, по-видимому, не повлияли на цвет кожи чернобыльских квакш.

Обитающие в Чернобыльской зоне отчуждения древесные лягушки имели значительно более темную окраску кожи на спине, чем лягушки вне пределов Зоны - обычно ярко-зеленого цвета.

Градиент образцов восточной древесной лягушки из разных мест с разным уровнем радиоактивного загрязнения (фото: onlinelibrary.wiley.com)

Исследователи предполагает, что во время взрыва на ЧАЭС местные лягушки приобрели такое меланиновое преимущество в новых экстремальных условиях этой среды, а это означало, что у них было больше шансов выжить и размножаться. Спустя три с половиной десятилетия и более 10 поколений квакш темная кожа стала нормой в зоне отчуждения.

Это исследование эволюции, и дальнейшая работа может помочь ученым лучше понять последствия ядерных катастроф и то, как экосистемы могут восстанавливаться.