تسبب الحادث الذي وقع في المفاعلات الأربعة لمحطة تشيرنوبيل للطاقة النووية في عام 1986 في إطلاق أكبر مستوى من المواد المشعة في البيئة في تاريخ البشرية. وقد أدت آثار التعرض لجرعات عالية من الإشعاع لهذه المواد إلى عواقب وخيمة على البيئة والسكان. ولكن بعد أكثر من ثلاثة عقود من وقوع هذا الحدث الرهيب ، أصبحت تشيرنوبيل اليوم واحدة من أكبر احتياطيات الموارد الطبيعية في أوروبا. لذا فقد لجأت اليوم العديد من الأنواع المهددة بالانقراض مثل الدببة والذئاب والوشق وحتى الضفادع السوداء.
اقرأ أكثر:
يمكن أن يتلف الإشعاع المشع جينات الكائنات الحية ويسبب طفرات غير مرغوب فيها. ومع ذلك ، فإن أحد أكثر موضوعات البحث إثارة للاهتمام في تشيرنوبيل هو محاولة معرفة ما إذا كانت بعض الأنواع تتكيف بالفعل مع التعايش مع الإشعاع. كما هو الحال مع الملوثات الأخرى ، يمكن أن يكون الإشعاع عاملاً انتقائيًا قويًا للغاية ، ويمكن للكائنات الحية ذات الآليات التي تزيد من فرص بقائها على قيد الحياة في المناطق الملوثة بالإشعاع أن تعيش وتتكاثر هناك لأجيال.
حماية الميلانين للضفادع من الإشعاع المشع
خلال مشروع بدأوه في عام 2016 للبحث بالقرب من المفاعلات النووية المتضررة في تشيرنوبيل ، لاحظ الباحثون العديد من ضفادع الأشجار السوداء غير العادية. عادة ما يكون هذا النوع أخضر فاتح اللون ، على الرغم من وجود الأنواع الداكنة في بعض الأحيان.
الميلانين هو عامل مهم في تكوين اللون الداكن في العديد من الكائنات الحية. من غير المعروف أن هذه الأصباغ يمكن أن تقلل من الآثار السلبية للأشعة فوق البنفسجية. بالإضافة إلى ذلك ، قد يمتد دوره الوقائي إلى الإشعاع المؤين ، كما هو الحال مع عيش الغراب. يمتص الميلانين ويطرد بعض الطاقة الإشعاعية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تدمر وتحييد الجزيئات المتأينة داخل الخلية ، مثل أنواع الأكسجين التفاعلية. هذه الحركات تجعل الكائنات الحية التي تتعرض للإشعاع أقل ضررًا وتزيد من فرص بقائها على قيد الحياة.
ضفادع تشيرنوبيل السوداء
بعد تحديد الضفادع السوداء الأولى من تشيرنوبيل في عام 2016 ، قرر العلماء التحقيق في دور تلوين الميلانين في الحياة البرية بالمنطقة. في السنوات من 2017 إلى 2019 ، تمت دراسة تلوين ضفادع الأشجار الشرقية التي تعيش في مناطق مختلفة من شمال أوكرانيا بالتفصيل.
المنطقة المشعة والمحظورة في تشيرنوبيل
خلال هذه السنوات الثلاث ، تم تحليل لون الجلد الظهري لأكثر من 200 ذكور ضفدع تمت تربيتها في 12 حوضًا مختلفًا. تقع هذه المواقع على طول تدرج واسع للتلوث الإشعاعي. وتشمل هذه بعض المناطق الأكثر نشاطًا إشعاعيًا على هذا الكوكب ، ولكن تمت أيضًا دراسة أربعة مواقع خارج منطقة استبعاد تشيرنوبيل ذات مستويات منخفضة من الإشعاع للتحكم في المشروع.
تظهر ورقة الباحثين ، التي نُشرت في مجلة Evolutionary Applications ، أن تلوين ضفادع شجرة تشيرنوبيل أغمق بكثير من لون الضفادع خارج هذا النطاق. كما لوحظ في عام 2016 ، بعضها أسود تمامًا. لا يرتبط هذا اللون بمستويات الإشعاع التي تعيشها الضفادع اليوم ويمكن قياسها لدى جميع الأفراد ، بل يرتبط ببقاء هذا النوع في المناطق الملوثة أو الأقرب إليها وقت وقوع الحادث.
تظهر نتائج هذه الدراسة أن ضفادع تشيرنوبيل السوداء كانت قادرة على الخضوع لعملية تطور سريعة استجابة للإشعاع. في هذا السيناريو ، فإن الضفادع ذات اللون الداكن ، التي كانت تعتبر أقلية من سكانها قبل الحادث ، تعيش بفضل الوظيفة الوقائية للميلانين.
كانت الضفادع الداكنة أكثر مقاومة للإشعاع المشع وتكاثرت بنجاح أكبر. مع مرور أكثر من عشرة أجيال من الضفادع بعد حادثة تشيرنوبيل ، وفقًا لعملية الانتقاء الطبيعي الكلاسيكية والسريعة ، أصبحت الضفادع السوداء الآن النوع السائد من الأنواع في منطقة استبعاد تشيرنوبيل. تعد دراسة ضفادع تشيرنوبيل السوداء الخطوة الأولى نحو فهم أفضل للدور الوقائي للميلانين ضد البيئات المتأثرة بالتلوث الإشعاعي. بالإضافة إلى ذلك ، تمهد هذه الدراسة الطريق لتطبيقات واعدة في مختلف المجالات مثل إدارة النفايات النووية واستكشاف الفضاء.
5858
.