Çernobil kara kurbağaları, eylemdeki evrimi ortaya koyuyor

1986’da Çernobil Nükleer Santrali’nin dördüncü reaktöründe meydana gelen kaza, insanlık tarihinde çevreye en büyük radyoaktif madde salınımına neden oldu. Yüksek dozda radyasyona akut 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.

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 birkaç Doğu ağaç kurbağası tespit ettik (hyla oryantal) alışılmadık bir siyah renk tonu ile. 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.

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 seviyelerinin olduğu dört alanı da içeriyorlardı.

Çalışmamız, Çernobil ağaç kurbağalarının, bölge dışındaki kontrol alanlarında yakalanan kurbağalardan çok daha koyu bir renge sahip olduğunu ortaya koymaktadır. 2016’da öğrendiğimiz gibi, bazıları zifiri karanlık. 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.

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 kurbağalar 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 neden 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 açar.

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.