Granotes negres a Txernòbil, una mostra de selecció natural provocada per la radiació

Les granotes arborícoles que viuen a la zona d'exclusió de la central nuclear de Txernòbil tenen un color molt més fosc, en alguns casos totalment negre, que les seves companyes d'espècie que viuen en altres llocs propers. La raó és que les de coloració més fosca estaven més protegides de la radiació i van tenir més capacitat per sobreviure i deixar més descendència.

Aquesta és la conclusió de la recerca realitzada per Germán Orizaola, de la Universitat d'Oviedo, i Pablo Burraco, de l'Estació Biològica de Doñana, a Huelva. Tots dos van començar la recerca quan estaven a la Universitat d'Uppsala, a Suècia, El treball s'ha publicat a la revista Evolutionary Applications.

L'accident nuclear a la central de Txernòbil, el més greu de la història, fins ara, es va produir el 26 d'abril del 1986. Està situada a Ucraïna i, en aquell moment, dins de la Unió Soviètica.

El nombre de víctimes directes i indirectes no s'ha arribat a consensuar del tot, però l'OMS calculava unes 4.000 morts, incloent-hi les que es produirien els anys següents per malalties, bàsicament càncer, induïdes per la radiació. Altres fonts augmenten aquesta xifra.

Pel què fa als animals, l'accident va tenir, els anys següents, un gran impacte en la vida salvatge. Però segons explicava Orizaola en un article publicat el 2019 a The Conversation, a la zona d'exclusió de Txernòbil, que abasta uns 2.600 km², convertida d'entrada en un desert per a la vida, al cap dels anys hi vivien ossos bruns, bisons, llops, linxs, cavalls Przewalski i unes 200 espècies d'ocells, entre altres animals.

I és en aquesta zona d'exclusió, però també en altres llocs que en queden fora, on els autors van analitzar si l'exposició a la radiació havia provocat canvis en la coloració dorsal de les granotes de l'espècie Hyla orientalis. Entre el 2017 i el 2019 van recollir 189 mascles reproductors a 12 localitzacions que oferien un ampli gradient dels nivells de radioactivitat.

A tots els mascles se'ls va calibrar la coloració amb l'ajuda d'una paleta de colors, però també es va mesurar la dosi de radiació absorbida per cada individu i els seus nivells d'estrès oxidatiu.

Els resultats indicaven clarament que la coloració del dors era més fosca en les granotes dels llocs més propers a les zones on hi havia nivells de radiació més elevats en el moment de l'accident. En canvi, gairebé totes les granotes capturades fora de la zona d'exclusió tenien el característic color verd brillant.

Els nivells de radiació en el moment del mostreig no influïen en la pigmentació. Tampoc hi havia relació entre color i estrès oxidatiu ni es van observar canvis de pigmentació a curt termini.

Tot això fa pensar als autors que els canvis en la coloració no han estat una resposta adaptativa als nivells actuals de radiació, sinó que haurien provocat un procés de selecció natural:

"Aquests resultats suggereixen que l'exposició a alts nivells de radiació ionitzant poden haver seleccionat la coloració fosca en les granotes arborícoles de Txernòbil."

És a dir, en el moment de màxima radiació, les granotes de pell més fosca, sobretot les totalment negres, haurien estat molt més protegides. En un procés clar de selecció natural, n'haurien sobreviscut moltes més, que haurien deixat, així, molta més descendència. Al cap d'un temps, a les zones més irradiades les granotes de pell fosca haurien substituït gairebé del tot les de pell verda, que continuarien sent majoritàries fora de la zona d'exclusió. Darwinisme gairebé en directe.

L'efecte protector de la melanina, el pigment que enfosqueix la pell i al mateix temps protegeix de la radiació, ja s'havia observat a Txernòbil en fongs. Aquest estudi mostra que també es pot donar en vertebrats.

De melanina n'hi ha cinc tipus i en vertebrats la coloració fosca la produeixen bàsicament l'eumelanina (negra) i la feomelanina (groga). Però la primera sembla que és l'exclusiva per donar color fosc en amfibis. La producció de melanina sovint és costosa i provoca estrès oxidatiu. Però els costos són molt menors en el cas de l'eumelanina.

Sí, a més, els beneficis --protegir-se dels danys que produeix la radiació a l'ADN-- superen els costos, és ben lògic que es vegin afavorides les granotes que produeixen més eumelanina.

Moltes mutacions i poblacions més petites

Els doctors Oriazola i Burraco també són coautors d'un treball encapçalat per investigadors de l'Institut de Radioprotecció i de Seguretat Nuclear (IRSN) de Cadarache, a França. Es va publicar al juliol, també a Evolutionary Applications.

En aquest cas, van examinar marcadors genètics de 19 poblacions d'Hyla orientalis. En comparació amb altres poblacions europees, les granotes arborícoles que viuen a Txernòbil mostraven una elevada taxa de mutacions i molta diversitat mitocondrial: els mitocondris venen a ser les centrals energètiques de la cèl·lula i tenen el seu propi ADN.

El repte era comprendre les conseqüències visibles d'aquestes mutacions i de la diversitat mitocondrial. Per esbrinar-ho, van utilitzar un model matemàtic per simular l'evolució de les poblacions després d'entre 10 i 15 generacions (comptant una generació cada dos o tres anys).

Entre altres característiques, els resultats indicaven que es generaven poblacions amb menys individus, potser per eliminació dels no viables en el naixement o per altres efectes de les radiacions, com ara reducció de l'èxit de cria.

La menor mida de les poblacions no comprometia la supervivència de l'espècie, perquè les femelles ponen molts ous, fins a 600 a l'any, i això compensaria la pèrdua d'individus. Però l'efecte pot ser diferent en altres espècies. Caldrien, conclouen, estudis més amplis per tenir una imatge més completa dels efectes de la radiació elevada en les poblacions animals.