Автор: Джейсон Маст
Можно подумать, что облученные пустоши — плохое место для жизни, но некоторые животные считают иначе.
После аварии на Чернобыльской АЭС, произошедшей 37 лет назад, как дикие животные, так и свободно бродящие домашние собаки, к удивлению и восторгу экологов, стали обитать и процветать в эвакуированной зоне площадью 1000 квадратных миль вокруг АЭС. Это показательный парадокс современной жизни: место, слишком вредное для жизни людей, является редким местом, где животные могут жить без помех.
Эти животные, в частности собаки, могут нас кое-чему научить, предположили исследователи из Национального института здоровья и Университета Южной Каролины. Процветая в течение десятилетий в условиях экстремальной радиации, они стали уникальным экспериментом в области жизни на грани — что значит жить и размножаться в одной из самых враждебных сред, которые только можно себе представить.
Изучение этих животных может рассказать нам о долгосрочном ущербе, который получают люди, работающие в аналогичных условиях. Оно также может показать, как эти животные адаптировались, отбирая на протяжении многих поколений гены, которые обеспечивают устойчивость к радиации и другим стрессовым факторам — холоду, нехватке пищи — в Чернобыльской зоне отчуждения.
Теоретически, ученые могут однажды использовать эту генетическую информацию для создания терапии или защитного снаряжения, имитирующих эти адаптации, что поможет защитить работников атомных станций, например, или даже астронавтов во время полетов на Луну или Марс.
«Это ядерный армагеддон, во многом оруэлловский», — отмечает Тим Муссо, биолог из Университета Южной Каролины и один из старших авторов статьи в журнале Science Advances. «Но на самом деле это чрезвычайно полезно для нас».
Муссо изучает влияние радиоактивных осадков на животных, живущих в зоне, с 1999 года, но в основном на мелких животных: птицы, мелкие грызуны. В районе обитают более крупные животные, такие как лоси и даже последняя в мире популяция по-настоящему диких лошадей, которые могут быть более понятны людям, но «почти невозможно провести неразрушающую работу с ними», — сказал Муссо.
«Их нужно отлавливать» — сказал он. «А это просто невозможно».
Затем в 2017 году Муссо получил звонок от коллеги о том, что популяция одичавших собак выходит из-под контроля. В течение многих лет эти собаки были чем-то вроде любимой загадки для исследователей и персонала станции. Но когда их число перевалило за 800, власти стали искать ветеринаров для организации программы стерилизации и кастрации.
Хотя некоторые чернобыльские собаки неохотно подходят к людям, другие более дружелюбны. Прансер — одна из самых дружелюбных, известная тем, что подбегает к любому прохожему в надежде получить еду. Джен Бетц/Фонд чистого будущего.
Никто точно не знает, откуда взялись эти собаки. Советские власти пытались усыпить собак жителей после аварии, чтобы они не распространяли радиацию. Но есть подозрение, что солдаты упустили нескольких, и с тех пор можно встретить полудиких, но, тем не менее, абсолютно хороших мальчиков, которые бродят возле чернобыльской столовой, ожидая объедков от рабочих, которые до сих пор поддерживают порядок на станции.
Муссо записался на ветеринарную программу, чтобы просто помочь, но вскоре понял, что, беря у собак кровь и ДНК, он собирает сокровищницу. Исследователи могли бы использовать эти данные для измерения последствий воздействия радиации на протяжении многих поколений у крупных млекопитающих, похожих на людей.
«Это было похоже на прыжок веры» — сказал Муссо. Он объяснил, что «собаки просто, знаете ли, уникально, идеально подходят для такого рода исследований».
Дело было не только в сходстве собак с людьми или в том, что они были более доступными, чем, скажем, лоси. Кроме того, 800 или около того собак были распределены по большой территории зоны отчуждения, от высокорадиоактивной зоны непосредственно вокруг АЭС до более спокойных радиоактивных районов на многие и многие мили. Сравнение собак, живущих за пределами зоны, с собаками, живущими на месте катастрофы, может помочь исследователям определить, какие генетические изменения действительно вызваны воздействием радиации, а какие являются чистой случайностью.
Однако для того, чтобы ответить на эти вопросы, ученым необходимо создать своего рода генетическую базу. Геномы этих собак, состоящие из 2 миллиардов букв, были изрезаны не только гамма-лучами, но и более случайными шрамами предков: кто были их родители, откуда родом их бабушки и дедушки и с кем эти бабушки и дедушки спаривались. Исследователям необходимо было понять эти обыденные шрамы — чтобы начать разгадывать загадочное происхождение чернобыльских собак — прежде чем они смогут понять, какие шрамы, по нашим представлениям, превращают черепах в ниндзя.
Поэтому Муссо объединился с Элейн Острандер, передовым генетиком, которая провела два десятилетия за секвенированием и анализом собачьих геномов на предмет того, что они могут рассказать нам о человеке и лучшем друге человека.
«Этот эксперимент очень провести неправильно, верно?» — сказала она. Было бы очень легко сказать: «Эти собаки живут в условиях высокой радиации, а эти — в условиях низкой дозы», пойти и сравнить геномы и получить массу ложных срабатываний, потому что в этих больше Бергер-Пикардов, а в этих — больше ротвейлеров».
Этот анализ Острандер и Муссо сейчас публикуют. Он не дает окончательного ответа для обывателя, хотя и предполагает, что собаки действительно происходят от домашних животных, оставленных жителями города, которые бежали в 1986 году. И он оставляет подробную карту, которую Острандер может начать использовать для захватывающей работы.
В настоящее время Острандер занимается секвенированием всех геномов собак. Когда секвенирование будет завершено, она сможет, используя имеющиеся у нее знания, сравнить собак в районах с высокой дозой радиации с собаками в районах с низкой дозой радиации и выяснить, какие индивидуальные изменения пар оснований действительно являются результатом воздействия радиации.
Для некоторых изменений — кандидатов на то, что Острандер называет «мутациями мечты» — они проведут дальнейшие тесты, экспрессируя искаженные гены в клетках в лаборатории, чтобы увидеть, как именно они могли помочь этим собакам выжить.
«Я думаю, что для нас это просто золотая возможность попытаться понять, как геном справляется [с такими экстремальными ситуациями]», — сказала она. «Как геном справляется со всем этим и справляется так быстро?».
Тем временем сторонние исследователи с нетерпением ждут ответов на вопросы Острандера. Насколько эти собаки отличаются друг от друга? Могут ли их генетические системы восстановления справиться с повреждениями? Каковы результаты для здоровья?
Оригинал: Statnews
