Bu Çalışma Çernobil Kara Kurbağaları Evrimi Ortaya Koyuyor
1986'da Çernobil Nükleer Santrali'nin dördüncü reaktöründe meydana gelen kaza, çevreye en büyük radyoaktif madde salınımına neden oldu. Yüksek dozda radyasyona maruz kalmanın etkisi çevre ve insan nüfusu için şiddetliydi . Ancak kazadan otuz yıldan fazla bir süre sonra Çernobil, Avrupa'nın en büyük doğa rezervlerinden biri haline geldi. Ayılar, kurtlar ve vaşaklar da dahil olmak üzere çok çeşitli nesli tükenmekte olan türler bugün buraya sığınmaktadır .
Doğu San Antonio kurbağasının ( Hyla orientalis ) renk gradyanının aşırı uçları. Solda, yüksek kirlilik bölgesi içinde Çernobil'de yakalanmış bir örnek; sağda, Dışlama Bölgesi dışında yakalanmış bir örnek. Resim © Germán Orizaola/Pablo Burraco, CC BY
Radyasyon, canlı organizmaların genetik materyaline zarar verebilir ve istenmeyen mutasyonlar oluşturabilir. Bununla birlikte, Çernobil'deki en ilginç araştırma konularından biri, bazı türlerin gerçekten radyasyonla yaşamaya uyum sağlayıp sağlamadığını tespit etmeye çalışmaktır. Diğer kirleticilerde olduğu gibi, radyasyon, radyoaktif maddelerle kirlenmiş alanlarda hayatta kalmalarını artıran mekanizmalara sahip organizmaları destekleyen çok güçlü bir seçici faktör olabilir.
Radyasyona karşı melanin koruması
Çernobil'deki çalışmalarımız 2016 yılında başladı. O yıl, hasarlı nükleer reaktörün yakınında, alışılmadık bir siyah renk tonuna sahip birkaç Doğu ağaç kurbağası ( Hyla orientalis ) tespit ettik. Ara sıra daha koyu bireyler bulunabilmesine rağmen, türün normalde parlak yeşil bir sırt rengi vardır.
Melanin, birçok organizmanın koyu renginden sorumludur. Daha az bilinen şey ise, bu pigment sınıfının ultraviyole radyasyonun olumsuz etkilerini de azaltabileceğidir. Ve koruyucu rolü, mantarlarda gösterildiği gibi iyonlaştırıcı radyasyona kadar uzanabilir . Melanin radyasyon enerjisinin bir kısmını emer ve dağıtır. Ek olarak, reaktif oksijen türleri gibi hücre içindeki iyonize molekülleri temizleyebilir ve nötralize edebilir . Bu eylemler, radyasyona maruz kalan bireylerin hücre hasarına maruz kalma olasılığını azaltıyor ve hayatta kalma şanslarını artırıyor.
Erkek Doğu St. Anthony kurbağası ( Hyla orientalis ) Çernobil Hariç Tutma Bölgesi (Ukrayna) dışında bir yerde, 2019. Germán Orizaola
Çernobil ağaç kurbağalarının rengi
2016 yılında ilk siyah kurbağaları tespit ettikten sonra, Çernobil vahşi yaşamında melanin renklenmesinin rolünü incelemeye karar verdik. 2017 ve 2019 yılları arasında Kuzey Ukrayna'nın farklı bölgelerinde Doğu ağaç kurbağalarının renklerini ayrıntılı olarak inceledik.
Bu üç yıl boyunca, 12 farklı üreme havuzunda yakalanan 200'den fazla erkek kurbağanın sırt deri rengini analiz ettik. Bu lokaliteler, geniş bir radyoaktif kontaminasyon gradyanı boyunca dağılmıştır. Gezegendeki en radyoaktif alanlardan bazılarını, ayrıca Çernobil Hariç Tutma Bölgesi dışındaki ve kontrol olarak kullanılan arka plan radyasyon seviyeleri ile dört bölgeyi içeriyorlardı.
Çalışmamız , Çernobil ağaç kurbağalarının, bölge dışındaki kontrol alanlarında yakalanan kurbağalardan çok daha koyu bir renge sahip olduğunu ortaya koyuyor. 2016'da öğrendiğimiz gibi, bazıları tamamen siyah olduğu tespit edilmiştir. Bu renklenme, günümüzde kurbağaların yaşadığı ve bizim tüm bireylerde ölçebileceğimiz radyasyon seviyeleriyle ilgili değildir. Koyu renk, kaza anında en kirli alanların içinden veya yakınından gelen kurbağalar için tipiktir.
Kuzey Ukrayna'daki Doğu St. Anthony'nin kurbağasının (Hyla orientalis ) boyama gradyanı.Germán Orizaola/Pablo Burraco, CC BY-SA
Çernobil'deki evrimsel tepkiler
Çalışmamızın sonuçları, Çernobil kurbağalarının radyasyona tepki olarak hızlı bir evrim sürecinden geçmiş olabileceğini düşündürmektedir. Bu senaryoda, normalde popülasyonlarında bir azınlığı temsil eden kaza anında daha koyu renkli olan kurbağalar, melaninin koruyucu etkisi tarafından tercih edilirdi.
Kara kurbağaları radyasyondan daha iyi kurtulur ve daha başarılı bir şekilde çoğalırdı. Kazadan bu yana ondan fazla kurbağa nesli geçti ve çok hızlı olmasına rağmen klasik bir doğal seçilim süreci, bu kara kurbağaların Çernobil Dışlama Bölgesi'ndeki türler için şu anda baskın tür olduğunu açıklayabilir.
Çernobil kara kurbağalarının incelenmesi, radyoaktif kirlenmeden etkilenen ortamlarda melaninin koruyucu rolünü daha iyi anlamak için ilk adımı oluşturuyor. Ayrıca, nükleer atık yönetimi ve uzay araştırmaları gibi çok çeşitli alanlarda gelecek vaat eden uygulamaların kapılarını açmaktadır.
Glyboke Gölü, Çernobil Hariç Tutma Bölgesi (Ukrayna), 2019. Germán Orizaola
Ukrayna'daki mevcut savaşın yakında sona ereceğini ve uluslararası bilim camiasının Ukraynalı meslektaşlarımızla birlikte Çernobil ekosistemlerinin büyüleyici evrimsel ve yeniden vahşileşme süreçlerini incelemeye geri dönebileceğini umuyoruz.
Germán Orizaola , Investigador Ramón y Cajal, Universidad de Oviedo ve Pablo Burraco , Investigador doktora sonrası Juan de la Cierva Incorporación, Estación Biológica de Doñana (EBD-CSIC)
Bu makale ilk olarak İspanyolca olarak yayınlandı