Loài ếch đen Chernobyl là minh chứng cho khả năng thích nghi phi thường của động vật với môi trường phóng xạ

[VNR Content]

Sự cố tại lò phản ứng số 4 của Nhà máy Điện Hạt nhân Chernobyl vào năm 1986 đã làm rò rỉ lượng vật liệu phóng xạ lớn nhất từng thấy trong lịch sử loài người vào môi trường xung quanh, gây nên những hậu quả nghiêm trọng cho môi trường và con người.
Nhưng hơn 3 thập kỷ đã trôi qua, và Chernobyl ngày nay là một trong những khu bảo tồn thiên nhiên lớn nhất tại châu Âu. Hàng loạt những loài sinh vật đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng, bao gồm gấu, sói, và linh miêu, bỗng tìm được “ngôi nhà mới” ngay tại khu vực tưởng chừng là vùng đất chết này.
Bức xạ có thể làm tổn hại vật chất di truyền của các sinh vật sống, tạo ra những đột biến không thể lường trước được. Tuy nhiên, một trong những chủ đề nghiên cứu thú vị nhất tại Chernobyl là khả năng thích nghi với điều kiện sống đầy phóng xạ của các loài động vật. Giống như các loại ô nhiễm khác, phóng xạ có thể nói là một công cụ chọn lọc tự nhiên vô cùng mạnh mẽ, ưu ái các sinh vật sở hữu những cơ chế cho phép chúng tăng khả năng sinh tồn trong những khu vực nhiễm độc chất phóng xạ.

Khả năng bảo vệ tế bào trước phóng xạ của melanin​

Trong một nghiên cứu được tiến hành tại Chernobyl từ năm 2016, tại khu vực gần lò phản ứng đã hỏng, các nhà khoa học phát hiện ra nhiều trứng của loài ếch cây phương đông (Hyla orientalis) với sắc đen khá lạ. Loài này thường có phần lưng màu xanh lá sáng, dù thỉnh thoảng vẫn có một số cá thể màu sẫm hơn.
Melanin là yếu tố góp phần tạo nên màu da tối ở nhiều loài sinh vật. Điều ít ai biết là lớp sắc tố này có thể giúp giảm những tác động tiêu cực của bức xạ cực tím. Và nó còn có thể ion hóa bức xạ nữa - giống như những gì đã quan sát được với loài nấm. Melanin hấp thụ và tiêu tán một phần năng lượng bức xạ. Bên cạnh đó, nó có thể lọc và trung hòa các phân tử ion hóa trong tế bào, như các gốc tự do oxy hóa. Nhờ đó, những sinh vật bị phơi nhiễm phóng xạ sẽ giảm được nguy cơ bị tổn thương tế bào và từ đó tăng tỷ lệ sinh tồn trong môi trường độc hại này.

Ếch đen ở Chernobyl

Màu sắc của loài ếch cây ở Chernobyl​

Sau khi phát hiện ra những con ếch màu đen đầu tiên vào năm 2016, các nhà khoa học quyết định nghiên cứu vai trò của màu sắc mà melanin tạo ra đối với động vật hoang dã ở Chernobyl. Từ năm 2017 đến 2019, họ đã tìm hiểu chi tiết màu sắc của loài ếch cây phương đông ở nhiều vùng khác nhau ở phía bắc Ukraine.
Cụ thể, họ phân tích màu da lưng của hơn 200 con ếch đực bắt được trong 12 hồ nước khác nhau, với mức độ ô nhiễm phóng xạ khác nhau: một số khu vực được xếp vào nhóm nhiều phóng xạ bậc nhất trên hành tinh, và 4 khu vực nằm bên ngoài Vùng Cấm Chernobyl.
Kết quả cho thấy, loài ếch cây Chernobyl có màu sẫm hơn nhiều so với loài ếch bắt được ở các vùng kiểm soát bên ngoài Vùng cấm Chernobyl. Theo dữ liệu vào năm 2016, một số cá thể ếch có màu đen rất sẫm. Và màu sắc này không liên quan đến mức độ phóng xạ mà chúng đang bị phơi nhiễm ở thời điểm hiện nay - màu da sẫm khá phổ biến ở những con ếch sống trong hoặc gần những khu vực nhiễm phóng xạ nhiều nhất ở thời điểm sự cố xảy ra!

Tiến hóa để thích ứng ở Chernobyl​

Kết quả nghiên cứu cho thấy loài ếch ở Chernobyl có thể đã trải qua một quá trình tiến hóa thần tốc để thích ứng với môi trường phóng xạ. Trong tình huống này, những con ếch màu sẫm hơn ở thời điểm sự cố xảy ra, vốn chỉ chiếm thiểu số, sẽ có lợi thế sinh tồn hơn do được bảo vệ bởi melanin.
Những con ếch sẫm màu có khả năng sống sót cao hơn và sinh sản thành công hơn. Đã có hơn 10 thế hệ ếch ra đời kể từ sau sự cố, và quá trình chọn lọc tự nhiên chớp nhoáng nói trên là lý do tại sao những con ếch sẫm màu hiện nay đã trở thành loài thống trị trong Vùng cấm Chernobyl.
Nghiên cứu về loài ếch đen Chernobyl là bước đầu tiên giúp chúng ta hiểu được vai trò bảo vệ của melanin trong các môi trường bị ảnh hưởng bởi phóng xạ. Ngoài ra, nó còn mở ra tiềm năng ứng dụng trên nhiều lĩnh vực, từ xử lý rác thải hạt nhân, cho đến khám phá vũ trụ.
Tham khảo: InterestingEngineering
>> Chùm ảnh chưa từng được công bố về nhà máy điện hạt nhân Chernobyl sau 36 năm sự cố