После аварии 1986 года советские власти эвакуировали жителей Чернобыля, но многие домашние собаки остались на месте. Часть животных пережила последовавшую «зачистку», и от них произошли популяции, которые сегодня населяют зону отчуждения. Спустя почти четыре десятилетия и примерно 35 поколений эти собаки представляют собой уникальный объект для изучения того, как длительное воздействие загрязненной среды отражается на геноме млекопитающих.
Исследование под руководством Меган Диллон из Университета штата Северная Каролина, опубликованное в журнале Genes, поставило точку в споре, который тянулся с предыдущих работ. В 2023 году та же группа обнаружила, что собаки, живущие непосредственно у атомной станции, генетически отличаются от собак из города Чернобыль, расположенного примерно в 16 километрах. При этом различия оказались настолько велики, что городские собаки по генетическому профилю оказались ближе к популяциям с Галапагосских островов, чем к своим соседям у реактора . Первоначальная гипотеза о радиационных мутациях не подтвердилась: последующая работа 2024 года не нашла доказательств того, что причиной различий стали новые мутации .
Тогда исследователи обратились к двум другим эволюционным механизмам — дрейфу генов и естественному отбору. Дрейф предполагает случайные изменения в небольшой изолированной популяции, отбор — закрепление признаков, дающих преимущество в выживании и размножении. Анализ полногеномных данных 106 собак, собранных в 2018–2019 годах, выявил более ста участков генома с признаками положительного отбора у популяции возле станции . Эти участки соседствуют с генами, связанными с репарацией ДНК, иммунным ответом, клеточным выживанием и опухолевыми путями .
Ключевой вывод состоит в том, что собаки у реактора, вероятно, не приобрели новые мутации под действием радиации, а унаследовали уже существовавшее генетическое разнообразие, которое позволило их предкам пережить первые, самые суровые годы после катастрофы. Мэтью Брин, старший автор работы, сформулировал это так: последствия не обязательно зашли настолько далеко, чтобы менять геном для адаптации; скорее те, кто выжил после первоначального воздействия, уже обладали вариантами, повышавшими приспособленность . Диллон сравнила нынешнюю популяцию с людьми, отстоящими на столетия от тех, кто пережил катастрофу .
Однако интерпретировать эти данные нужно осторожно. Зона отчуждения загрязнена не только радионуклидами, но и тяжелыми металлами и пестицидами, а разные загрязнители дают сходные биологические эффекты. У researchers нет продольных образцов собак, живших сразу после аварии, поэтому картина напоминает попытку восстановить фильм по единственному кадру . Прямая связь между радиацией и обнаруженными сигнатурами отбора остается недоказанной, и авторы это признают.
Тем не менее работа важна как модель. Собаки живут в тесном контакте с людьми и физиологически близки к нам, что делает их удобным «сторожевым» видом для оценки долгосрочных эффектов средовых стрессоров. Понимание того, какие генетические варианты позволили части популяции закрепиться в токсичной среде, может помочь в изучении устойчивости к загрязнителям у других млекопитающих, включая человека. Следующие шаги — функциональная проверка найденных вариантов и поиск конкретных средовых факторов, которые дали преимущество их носителям.
Изображение: разработано Мagnific.
