حل معمای ۴۰ ساله سگ‌های چرنوبیل؛ تشعشعات هسته‌ای مقصر تغییرات ژنتیکی نیست
زومیت: سگ های اطراف نیروگاه چرنوبیل از نظر ژنتیکی با سگ های دیگر متفاوت هستند. اکنون دانشمندان توضیح جدیدی برای این تفاوت یافته اند.
سگ‌هایی که در نزدیکی نیروگاه هسته‌ای چرنوبیل زندگی می‌کنند، از نظر ژنتیکی با سگ‌هایی که در شهر متروکه اطراف زندگی می‌کنند، تفاوت دارند. مطالعات قبلی نشان داده است که این تفاوت ها ناشی از جهش های جدید ناشی از تشعشعات رادیواکتیو نیست، اما علت اصلی آنها مشخص نبود. اکنون یک مطالعه جدید نشان می دهد که افق میهن طبیعی احتمالاً علت اصلی تفاوت های ژنتیکی در بین سگ های چرنوبیل است.
به گزارش IFL Science، محققان دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی بر این باورند که سگ‌های اطراف نیروگاه ممکن است در طول نسل‌های گذشته با شرایط غیرعادی محیط زندگی خود سازگار شده باشند. با این حال، هنوز مشخص نیست که آیا این سازگاری مستقیماً با تشعشعات هسته ای مرتبط است یا سایر عوامل محیطی در آن نقش داشته اند.
برای توضیح تفاوت های ژنتیکی بین این دو جمعیت، دانشمندان دو احتمال را در نظر گرفتند: رانش ژنتیکی و افق میهن طبیعی. رانش ژنتیکی زمانی اتفاق می افتد که فرکانس ژن ها به دلیل رویدادهای تصادفی تغییر کند. این پدیده پس از کاهش شدید جمعیت که به گلوگاه ژنتیکی معروف است اهمیت ویژه ای پیدا می کند.
مطالعات نشان می دهد که جمعیت سگ ها در اطراف نیروگاه حدود ۳۵ تا ۴۰ نسل قبل کاهش یافته است. اتفاقی که مصادف با فاجعه هسته ای سال ۱۹۸۶ و کشتار حیوانات در جریان پاکسازی است. با این حال، مشخص نیست که آیا تفاوت های ژنتیکی در سگ های امروزی صرفاً نتیجه کاهش جمعیت است یا اینکه افق میهن طبیعی نیز در این امر نقش داشته است.
برای یافتن پاسخ، محققان داده های ژنومی بیش از ۱۰۰ سگ در منطقه ممنوعه را جمع آوری کردند و ژنوم ۶۳ سگ را به طور دقیق تجزیه و تحلیل کردند. از این تعداد ۳۳ سگ در نزدیکی نیروگاه و ۳۰ سگ در شهر چرنوبیل زندگی می کردند. ژنوم سگ های جزایر گالاپاگوس نیز به عنوان نمونه ای از جمعیت ایزوله برای مقایسه مورد استفاده قرار گرفت.
با بررسی ژنوم سگ های چرنوبیل، محققان دریافتند که افق میهن طبیعی احتمالاً عامل اصلی تفاوت های ژنتیکی آنها در ۳۵ نسل گذشته بوده است.
نتایج نشان داد که شواهد افق میهن طبیعی جهت دار قوی تر از رانش ژنتیکی است. محققان تفاوت معناداری در اندازه جمعیت موثر دو گروه چرنوبیل پیدا نکردند. بنابراین به نظر نمی‌رسد سگ‌های اطراف این گیاه گلوگاه ژنتیکی شدیدتری را تجربه کرده باشند.
همچنین، سگ های چرنوبیل از نظر ژنتیکی بیشتر شبیه سگ های گالاپاگوس بودند تا سگ های اطراف این گیاه. بنابراین، جداسازی جمعیت به تنهایی نمی تواند تفاوت های مشاهده شده را توضیح دهد.
دانشمندان نشانه هایی از افق میهن طبیعی را در بیش از ۱۰۰ منطقه از ژنوم سگ ها در نزدیکی گیاه شناسایی کردند. این مناطق با فرآیندهایی مانند ترمیم و تکثیر DNA، چرخه سلولی، عملکرد سیستم ایمنی و بروز سرطان مرتبط هستند.
چنین الگوهایی می توانند با سازگاری احتمالی با تشعشع سازگار باشند، اما محققان تاکید می کنند که هنوز هیچ مدرک قطعی برای ارتباط مستقیم این تغییرات با تشعشع وجود ندارد. سایر عوامل محیطی نیز ممکن است در شکل گیری خصوصیات ژنتیکی سگ ها نقش داشته باشند.
متیو برین، محقق دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی، احتمال دیگری را پیشنهاد می‌کند: شاید سگ‌هایی که از مواجهه اولیه با شرایط خطرناک جان سالم به در برده‌اند، از همان ابتدا ویژگی‌های ژنتیکی مناسب‌تری برای بقا داشتند و این ویژگی‌ها در نسل‌های بعدی شایع‌تر شدند.
