На північній околиці України, у 30-кілометровій зоні відчуження навколо покинутої Чорнобильської атомної електростанції, тисячі тварин тепер вільно блукають лісами, покинутими містами та зруйнованими промисловими об’єктами. Серед них – безпритульні собаки, близько 900 нащадків домашніх улюбленців, залишених після евакуації, які нині мешкають на території, сформованій найбільшою у світі ядерною катастрофою.
Нещодавно троє з цих собак були помічені з незвичним синім хутром, що викликало жваві обговорення та припущення. Чи то радіація пофарбувала їхні шерсті в такий колір, чи то вони зазнали якихось мутацій, які змінили їхній зовнішній вигляд. Дехто навіть підозрював, що це могли бути фотографії, створені штучним інтелектом. Однак тепер таємниця цих синіх собак розкрита завдяки Програмі “Собаки Чорнобиля” Фонду “Чисте майбутнє” (Clean Futures Fund) – організації, що з 2017 року забезпечує тварин їжею та ветеринарною допомогою, а також залучає науковців для вивчення місцевої популяції.
“Синє забарвлення, ймовірно, походить від перекинутого біотуалету, де собаки качалися у фекаліях, як це властиво собакам (подумайте про котячий лоток!)”, – зазначив цього місяця в дописі в соціальних мережах Тімоті А. Муссо, науковий консультант Програми “Собаки Чорнобиля” та біолог з Університету Південної Кароліни. Він додав: “Синє забарвлення було просто ознакою антисанітарної поведінки собаки. Як знає кожен власник собаки, більшість собак їстимуть майже все, включно з фекаліями!”
По суті, хутро собак діяло як губка, вбираючи сині забруднюючі речовини, з якими вони контактували. Подальші ветеринарні обстеження не виявили жодних захворювань, пов’язаних з радіацією, структурних аномалій чи ознак генетичних пошкоджень.
Генетична унікальність собак Чорнобиля
Попри те, що сині собаки захопили уяву громадськості, існує ще більш захоплива наукова історія, що вимальовується серед напівдиких собачих спільнот Зони відчуження. Ця зона включає занедбане місто Прип’ять – місто-привид, розташоване приблизно за 16 кілометрів на північ від нового безпечного конфайнменту, який накриває зруйнований четвертий реактор Чорнобильської АЕС.
Команда дослідників під керівництвом пана Муссо з’ясувала, що популяції собак у Зоні відчуження генетично відрізняються від домашніх популяцій в інших регіонах України та Європи. У ході дослідження вчені проаналізували генетичну структуру 302 собак, які складали три вільноживучі групи: ті, що мешкали на території самої електростанції, а також тварини, що перебували на відстані від 15 до 45 кілометрів від об’єкта. Ці дані були порівняні з інформацією про чистокровних та вільно схрещуваних собак з усього світу. Результати показали, що ізоляція поступово змінила їхній генетичний склад.
“Аналіз спільних сегментів геному предків виявляє відмінності в масштабах і термінах інтрогресії західних порід”, – зазначили дослідники. “Аналіз спорідненості виявив 15 сімей, найбільша з яких охоплює всі місця збору в радіоактивній зоні відчуження, що відображає міграцію собак між електростанцією та містом Чорнобиль. Це дослідження представляє першу характеристику домашнього виду в Чорнобилі, встановлюючи його важливість для генетичних досліджень впливу тривалої, низькодозової іонізуючої радіації”.
Вчені виявили, що певні родини собак були пов’язані з різними ділянками зони – деякі поблизу самої станції, інші – біля контрольно-пропускних пунктів або покинутих сіл. Це свідчить про те, що мікросередовища та джерела людської їжі також відігравали свою роль. Собаки, що мешкають на території електростанції та промислової зони, були генетично відмінними від тих, що жили за її межами, у міській зоні, навіть попри те, що відстань між деякими групами становить лише близько 16 кілометрів. А собаки з зони електростанції мали підвищену генетичну схожість усередині своєї групи, що відображає їхню ізоляцію.
У дослідженні команда ідентифікувала 391 “аномальних локусів” (ділянок геному), де дві популяції собак відрізнялися більше, ніж можна було очікувати випадково. Понад 50 кандидатних генів розташовані в цих ділянках або поблизу них. Деякі з цих генів беруть участь у відновленні ДНК, імунній функції та реакції на стрес – зміни, які потенційно могли б допомогти тварині справлятися з екологічними стресорами, включно з радіацією чи хімічним забрудненням. Однак подальше дослідження Муссо та його команди не виявило доказів підвищеної загальної частоти мутацій у собак з електростанції порівняно з собаками із зовнішньої частини Зони відчуження. Це вказує на відсутність реальних доказів генетичної мутації, зумовленої адаптацією тварин до життя в найбільш радіоактивних частинах регіону. Отже, попри припущення, що собаки – і вовки в навколишніх лісах – стали генетично більш стійкими до радіаційного опромінення, дослідження є попередніми, і будь-які відмінності, найімовірніше, пов’язані з ізоляцією.
Спадщина пастуших порід
Цікаво, що дослідження виявило чіткі породні відмінності між популяціями, що мешкали поблизу електростанції та в міській зоні. Поруч зі станцією 9% хромосом собак можна було простежити до пастуших порід. Понад половина всіх генетичних маркерів пастушого типу тут зустрічалися з вищою частотою (5-10% хромосом), тоді як у міській популяції ці ж маркери спостерігалися лише в 1-5% хромосом.
У собак також було виявлено низький рівень ДНК “пінчер-клади” – генетичних сегментів, пов’язаних з такими породами, як добермани та мініатюрні пінчери. На відміну від пастушої спадщини, ці маркери пінчерів зустрічаються з однаковою низькою частотою як у популяціях біля електростанції, так і в місті, що свідчить про більш недавнє змішування або спільне походження, а не про довготривалу ізоляцію, яка спостерігається у нащадків пастуших порід.
А чому саме пастуші собаки? Дослідники вважають, що це узгоджується з використанням німецьких та східноєвропейських вівчарок у радянський час як охоронних собак, у військових підрозділах та для охорони промислових об’єктів. Ці робочі собаки, ймовірно, були серед тварин, залишених після евакуації території.
Команда ідентифікувала 15 генетично відмінних сімейних груп серед 302 обстежених собак – від одиниць, що складаються лише з двох тісно пов’язаних тварин (зазвичай мати та цуценя), до більших груп з понад 10 особин. Деякі з великих родин були поширені по кількох локаціях, що свідчить про переміщення собак по Зоні відчуження для пошуку партнерів. Цей рух допоміг зберегти певний ступінь генетичного різноманіття в межах інакше ізольованої популяції.
Варто також зазначити, що вчені не виявили доказів появи нових членів собачої спільноти з 1986 року, і нинішня популяція, ймовірно, досягла свого максимального розміру, оскільки програма “Собаки Чорнобиля” з 2022 року проводить широкомасштабні програми стерилізації та вакцинації. Однак вплив радіаційного опромінення на собак залишається значною мірою невідомим і є предметом поточних досліджень.
Несподіваний прихисток для дикої природи
Звісно, собаки – це лише один елемент тваринної спільноти Чорнобиля. За відсутності великої кількості людей, вовки, рисі, дикі кабани, лосі, олені, лисиці, європейські зубри і навіть зникаючі коні Пржевальського тепер зустрічаються в цьому районі.
Дослідження 2004 року вивчало, як радіація може впливати на чотири види дрібних ссавців, поширених у Зоні відчуження – рудих полівок, польових мишей, жовтогорлих мишей та лісових мишей. Відстежуючи розміри популяцій на територіях з різними рівнями радіації, дослідники не знайшли доказів того, що вище забруднення призводило до зменшення кількості гризунів. І хоча радіація може бути згубною для окремих тварин, її вплив на розміри популяцій, схоже, компенсувався перевагами – відсутністю людей, хижаків та сільськогосподарських втручань. Тим часом, дослідження 2021 року, що вивчало зміни бактерій та грибів у кишківнику тих самих чотирьох видів, виявило, що місцеве середовище формувало мікробіоми кишківника дрібних ссавців значно більше, ніж радіація, і будь-які пов’язані з радіацією мікробні зміни були незначними та непослідовними між видами.
Розглядаючи зібрані дані – особливо за останні 20 років – Чорнобильська катастрофа створила не осередок мутантів, а напрочуд багатий заповідник дикої природи (і собак). Хоча є деякі докази того, що радіаційне опромінення має згубний вплив – Муссо ідентифікував збільшення кількості катаракти у птахів у 2015 році – ми все ще багато чого не знаємо про те, як це впливає на життя в регіоні.
“Більшість досліджень, що вивчають популяції рослин, тварин та мікробів у Чорнобильській зоні, не виявили жодних доказів ознак адаптивної еволюції”, – зазначив Муссо. “Існує лише одне дослідження, яке показує, що може бути адаптацією до радіації, і це стосується бактерій, що живуть на крилах птахів. Це не дивно, враховуючи, що бактерії можуть дуже швидко розмножуватися тисячами поколінь з моменту катастрофи, що дозволяє адаптивну еволюцію, тоді як собаки та більшість інших рослин і тварин часто мають лише один шанс розмножитися на рік, що різко уповільнює еволюційну відповідь на зміни”.
У багатьох довготривалих дослідженнях ссавці, зокрема, продемонстрували дивовижну стійкість. Однак, стільки ж досліджень виявили негативні наслідки для здоров’я широкого спектра видів. Хоча радіація може спричиняти вимірювані біологічні пошкодження окремих особин, усунення впливу людини – включно з землеробством, полюванням та порушенням середовища проживання – також мало величезне значення.
“Загалом, більшість опублікованих наукових досліджень показують, що багато обстежених організмів демонструють значні негативні наслідки радіації в тих частинах зони, де рівень радіації високий, але вони значною мірою не постраждали в районах, які є відносно “чистими” (тобто нерадіоактивними)”, – сказав Муссо. “Більшість людей не усвідомлюють, що в межах Чорнобильської зони відчуження (ЧЗВ) площею 2600 км², можливо, лише 30% території вважається небезпечною (тобто значно радіоактивною), тоді як решта є відносно “холодною” (тобто нерадіоактивною). ЧЗВ насправді є своєрідним “ковдровим” чи мозаїчним полотном рівнів радіації, що відображає закономірності напрямку вітру та опадів під час аварії. Вона не є рівномірно радіоактивною”.
Собаки ж залишаються найбільш помітними та емоційно близькими мешканцями, допомагаючи переосмислити наше уявлення про територію навколо зони катастрофи, яка колись вважалася непридатною для будь-якого життя.
“Всупереч деяким повідомленням у ЗМІ, чорнобильські собаки не виявляють ознак підвищеної чи зниженої кількості пухлин (тобто раку)”, – написав Муссо. “Правда полягає в тому, що рак – це, як правило, хвороба старості (як у собак, так і у людей), і більшість собак у суворих умовах Чорнобиля не доживають до такого віку, щоб виявити рак, навіть якщо вони були до нього схильні”.
Щодо вовків, які нібито імунні до раку – новини, що широко поширилися у 2024 році на основі доповіді біологів Принстонського університету на конференції – це в кращому випадку не підтверджено, а збільшення їхньої кількості також, найімовірніше, пов’язано з відсутністю людини.
“Насправді, у науковій літературі немає жодного звіту, який би підтверджував це твердження”, – сказав Муссо. “Кілька вчених поводилися безвідповідально, просуваючи цю ідею за відсутності рецензованих наукових даних на її підтримку. Крім того, враховуючи дуже невеликий розмір популяції чорнобильських вовків (кілька десятків особин), епідеміологічне дослідження, що демонструє зв’язок між радіацією, раком та генетичними змінами імунної системи, було б неможливим. Такі дослідження зазвичай вимагають мільйонів спостережень (і, безумовно, щонайменше десятків тисяч), оскільки навіть при високій частоті раку він все ще відносно рідкісний, що робить статистичні зв’язки дуже складними. І, як зазначено вище, рак зазвичай є хворобою старих, що ще більше знижує ймовірність його спостереження в природній популяції, де тривалість життя, як правило, відносно коротка”.
“Загалом, зростання популяції вовків у Чорнобилі часто наводилося як приклад відновлення дикої природи та використовувалося як доказ того, що радіація, можливо, не така вже й небезпечна, і що полювання було головною причиною відсутності вовків у цьому регіоні до катастрофи”, – продовжив він. “Хоча перше (тобто полювання) є, ймовірно, правдою, немає доказів, що вовки не страждають від радіоактивних забруднень. Все, що ми можемо сказати напевно, це те, що полювання, ймовірно, є важливішим фактором, що впливає на популяції вовків, ніж радіація, що насправді не так вже й дивно”.
“Існує лише одне чітке наукове дослідження, що показує ознаки адаптивної еволюції до радіації в Чорнобилі, і це стосувалося бактерій, які мали тисячі поколінь відбору і, отже, час для еволюції”, – підсумував він.
