Ewolucja w akcji: żaby w strefie Czarnobyla stają się czarne

Dwa okazy rzekotki drzewnej występują obecnie w skrajnych barwach – czarna została zabrana z obszaru wykluczenia w Czarnobylu, a zielona została znaleziona poza strefą.

Po lewej żaba z obszaru zamkniętego Czarnobyla, po prawej żaba spoza obszaru skażonego
Po lewej żaba z obszaru zamkniętego Czarnobyla, po prawej żaba spoza obszaru skażonego

Ewolucja jest wynikiem nacisków środowiskowych zmuszających gatunki do adaptacji, a niewiele środowisk wywiera presję, taką jak strefa wykluczenia w Czarnobylu. Nowe badanie ujawniło ewolucję w działaniu, ponieważ żaby w obszarze radioaktywnym wydają się ciemnieć niż te poza strefą. Wybuch w elektrowni jądrowej w Czarnobylu w 1986 r. spowodował uwolnienie ogromnej ilości materiałów radioaktywnych do środowiska i obecnie centrum strefy wykluczenia obejmuje 2600 km². Jeśli istnieje pozytywna strona jednej z najgorszych katastrof, jakie ludzie kiedykolwiek rozpętali na świecie, to jest to, że obszar ten stał się rezerwatem przyrody, w którym mieszka wiele gatunków.

To wyjątkowe środowisko oferuje naukowcom bezprecedensowy wgląd w mikrokosmos natury – w tym przypadku ewolucję. W jaki sposób zwierzęta w strefie wykluczenia mogą przystosowywać się do wyższych poziomów promieniowania w swoim środowisku?

W 2016 roku zespół zajmujący się nowym badaniem znalazł kilka żab drzewiastych w strefie wykluczenia Czarnobyla, które były czarne, a nie ubarwione w ich zwykłym jasnozielonym kolorze. Naukowcy zastanawiali się, czy był to wynik doboru naturalnego spowodowanego wyższym promieniowaniem na tym obszarze.

Aby to zbadać, zespół powrócił do dalszych badań w ciągu następnych kilku lat, zbierając ponad 200 żab drzewnych z 12 stawów o różnym poziomie skażenia radioaktywnego, w tym dla porównania z czterech miejsc poza strefą.

I rzeczywiście, odkryli, że im bliżej żaby żyły w obszarach o wysokim poziomie promieniowania, tym były ciemniejsze. Osobniki zamieszkujące w strefie wykluczenia były średnio o 43,6% ciemniejsze niż te żyjące poza nią, a niektóre z nich były prawie czarne jak smoła.

Gradient okazów żaby drzewnej z różnych lokalizacji o różnym poziomie skażenia radioaktywnego przedstawia się następująco:

Gradient kolorystyki żab (Hyla orientalis) w północnej Ukrainie
Gradient kolorystyki żab (Hyla orientalis) w północnej Ukrainie | Germain Orizaola/Paul Burraco, CC BY-SA

Dlaczego to środowisko zmieniałoby kolor żab na czarny? Zespół twierdzi, że melanina, pigment przyciemniający skórę zwierząt, zmniejsza uszkodzenia komórek spowodowane promieniowaniem. Zwykle jest to promieniowanie ultrafioletowe ze Słońca, ale wykazano również, że chroni przed promieniowaniem jonizującym, takim jak to obecne w Czarnobylu. Oznacza to, że osobniki o ciemniejszej skórze będą mniej narażone na uszkodzenia komórek po ekspozycji na promieniowanie.

Zespół stawia hipotezę, że ciemniejsze żaby, nagle zyskały przewagę w nowych ekstremalnych warunkach tego środowiska, co oznaczało, że miały większe szanse na przeżycie i rozmnażanie. Po trzech i pół dekady i ponad 10 pokoleniach żab, ciemna skóra jest obecnie normą w strefie zamkniętej.

To fascynujące małe studium przypadku dotyczące ewolucji, a dalsze prace mogą pomóc naukowcom lepiej zrozumieć skutki katastrof jądrowych i sposób, w jaki ekosystemy mogą się odbudować.

Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Evolutionary Applications.

➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!

źródło: The Conversation