L’incidente al reattore quattro della centrale nucleare di Chernobyl nel 1986 ha generato il più grande rilascio di materiale radioattivo nell’ambiente nella storia umana. L’impatto dell’esposizione acuta a dosi elevate di radiazioni è stato grave per l’ambiente e la popolazione umana. Più di tre decenni dopo l’incidente, Chernobyl è diventata una delle più grandi riserve naturali d’Europa. Oggi vi trova rifugio una vasta gamma di specie in via di estinzione , inclusi orsi, lupi e linci rosse.
Le radiazioni possono danneggiare il materiale genetico degli organismi viventi e generare mutazioni indesiderate. Tuttavia, uno degli argomenti di ricerca più interessanti a Chernobyl è cercare di rilevare se alcune specie si stanno effettivamente adattando alla convivenza con le radiazioni. Come per altri inquinanti, le radiazioni possono essere un fattore selettivo molto forte, favorendo organismi con meccanismi che ne aumentano la sopravvivenza in aree contaminate da sostanze radioattive.
Protezione della melanina dalle radiazioni
Un team di ricercatori ha deciso di studiarlo nel 2016. Quell’anno, vicino al reattore nucleare danneggiato, sono state rilevate diverse raganelle orientali (Hyla orientalis) con un’insolita tonalità nera. La specie ha normalmente un colore del dorso verde brillante, anche se occasionalmente vi sono individui più scuri.
La melanina è responsabile del colore scuro di molti organismi. Quello che è meno noto è che questa classe di pigmenti può anche ridurre gli effetti negativi delle radiazioni ultraviolette. E il suo ruolo protettivo può estendersi anche alle radiazioni ionizzanti, come è stato dimostrato con i funghi.
La melanina assorbe e dissipa parte dell’energia della radiazione. Inoltre, può eliminare e neutralizzare le molecole ionizzate all’interno della cellula, come le specie reattive dell’ossigeno. Queste azioni riducono le probabilità che gli individui esposti alle radiazioni subiscano danni cellulari e aumentino le loro possibilità di sopravvivenza.
Il colore delle raganelle di Chernobyl
Dopo aver rilevato le prime rane nere nel 2016, il team ha studiato il ruolo della melanina nella fauna selvatica di Chernobyl. Tra il 2017 e il 2019 è stato esaminato in dettaglio il colore delle raganelle orientali in diverse aree dell’Ucraina settentrionale.
Durante questi tre anni è stato studiato il colore della pelle dorsale di oltre 200 rane maschi catturati in 12 diversi stagni. Queste località erano distribuite lungo un ampio gradiente di contaminazione radioattiva: alcune delle aree più radioattive del pianeta, ma anche quattro siti al di fuori della zona di esclusione di Chernobyl e con livelli di radiazione di fondo usati come controlli.
Lo studio rivela che le raganelle di Chernobyl sono di colore molto più scuro delle rane catturate nelle aree di controllo al di fuori della zona e alcune sono completamente nere. Questo colore non è correlato ai livelli di radiazione a cui sono esposte oggi le rane e che possiamo misurare in tutti gli individui. Il colore scuro è quello tipico delle rane all’interno o in prossimità delle zone più contaminate al momento dell’incidente.
Risposte evolutive a Chernobyl
I risultati dello studio suggeriscono che le rane di Chernobyl potrebbero aver subito un processo di rapida evoluzione in risposta alle radiazioni. In questo scenario, le rane più scure al momento dell’incidente, che normalmente rappresentano una minoranza nelle loro popolazioni, saranno state favorite dall’azione protettiva della melanina.
Le rane oscure saranno sopravvissute meglio alle radiazioni e si saranno riprodotte con maggiore successo. Sono trascorse più di dieci generazioni di rane dall’incidente e un classico, sebbene molto rapido, processo di selezione naturale potrebbe spiegare il predominio delle rane oscure all’interno della zona di esclusione di Chernobyl.
Lo studio delle rane nere di Chernobyl costituisce un primo passo verso una migliore comprensione del ruolo protettivo della melanina negli ambienti interessati dalla contaminazione radioattiva. Inoltre, apre le porte a promettenti applicazioni in campi diversi come la gestione delle scorie nucleari o l’esplorazione spaziale.
