El accidente en el reactor cuatro de la central nuclear de Chernobyl en 1986 generó la mayor liberación de material radiactivo al medio ambiente en la historia de la humanidad. El impacto de la exposición aguda a altas dosis de radiación fue grave para el medio ambiente y la población humana. Pero más de tres décadas después del accidente, Chernóbil se ha convertido en una de las mayores reservas naturales de Europa. Una amplia gama de especies en peligro de extinción encuentran refugio allí hoy, incluidos osos, lobos y linces.

La radiación puede dañar el material genético de los organismos vivos y generar mutaciones indeseables. Sin embargo, uno de los temas de investigación más interesantes en Chernobyl es intentar detectar si algunas especies realmente se están adaptando a vivir con la radiación. Al igual que con otros contaminantes, la radiación podría ser un factor selectivo muy fuerte, favoreciendo a los organismos con mecanismos que aumentan su supervivencia en áreas contaminadas con sustancias radiactivas.

Protección de la melanina frente a las radiaciones

Nuestro trabajo en Chernobyl comenzó en 2016. Ese año, cerca del reactor nuclear dañado, detectamos varias ranas arbóreas orientales (Hyla orientalis) con un tinte negro inusual. La especie normalmente tiene una coloración dorsal verde brillante, aunque ocasionalmente se pueden encontrar individuos más oscuros.

La melanina es responsable del color oscuro de muchos organismos. Lo que es menos conocido es que esta clase de pigmentos también pueden reducir los efectos negativos de la radiación ultravioleta. Y su papel protector también puede extenderse a las radiaciones ionizantes, como se ha demostrado con los hongos. La melanina absorbe y disipa parte de la energía de radiación. Además, puede capturar y neutralizar moléculas ionizadas dentro de la célula, como especies reactivas de oxígeno. Estas acciones hacen que sea menos probable que las personas expuestas a la radiación sufran daño celular y aumenten sus posibilidades de supervivencia.

El color de las ranas arborícolas de Chernóbil

Después de detectar las primeras ranas negras en 2016, decidimos estudiar el papel de la coloración de la melanina en la vida silvestre de Chernobyl. Entre 2017 y 2019, examinamos en detalle la coloración de las ranas arbóreas orientales en diferentes áreas del norte de Ucrania.

Durante esos tres años analizamos la coloración de la piel dorsal de más de 200 ranas macho capturadas en 12 estanques de reproducción diferentes. Estas localidades se distribuyeron a lo largo de un amplio gradiente de contaminación radiactiva. Incluyeron algunas de las áreas más radiactivas del planeta, pero también cuatro sitios fuera de la Zona de exclusión de Chernobyl y con niveles de radiación de fondo utilizados como controles.

Nuestro trabajo, publicado en Aplicaciones Evolutivas , revela que las ranas arborícolas de Chernobyl tienen una coloración mucho más oscura que las ranas capturadas en áreas de control fuera de la zona. Como descubrimos en 2016, algunos son completamente negros. Esta coloración no tiene relación con los niveles de radiación que experimentan las ranas en la actualidad y que podemos medir en todos los individuos. La coloración oscura es típica de las ranas que se encuentran dentro o cerca de las áreas más contaminadas en el momento del accidente.

Respuestas evolutivas en Chernóbil

Los resultados de nuestro estudio sugieren que las ranas de Chernobyl podrían haber sufrido un proceso de evolución rápida en respuesta a la radiación. En este escenario, aquellas ranas de coloración más oscura en el momento del accidente, que normalmente representan una minoría en sus poblaciones, se habrían visto favorecidas por la acción protectora de la melanina.

Las ranas oscuras habrían sobrevivido mejor a la radiación y se habrían reproducido con más éxito. Han pasado más de diez generaciones de ranas desde el accidente y un proceso clásico, aunque muy rápido, de selección natural puede explicar por qué estas ranas oscuras son ahora el tipo dominante para las especies dentro de la Zona de Exclusión de Chernobyl.

El estudio de las ranas negras de Chernobyl constituye un primer paso para comprender mejor el papel protector de la melanina en entornos afectados por la contaminación radiactiva. Además, abre las puertas a aplicaciones prometedoras en campos tan diversos como la gestión de residuos nucleares y la exploración espacial.

Esperamos que la guerra actual en Ucrania termine pronto y que la comunidad científica internacional pueda volver a estudiar, junto con nuestros colegas ucranianos, los fascinantes procesos evolutivos y de reconstrucción de los ecosistemas de Chernobyl. + Explora más

Nuevos conocimientos sobre los efectos de la radiación de Chernóbil

Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.