Un estudio publicado recientemente revela una particularidad de las llamadas “ranas negras” de Chernóbil, mostrando una evolución en acción, como refieren los investigadores.
El accidente del reactor cuatro de la central nuclear de Chernóbil en 1986 generó el mayor vertido de material radiactivo al medio ambiente de 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. Hoy en día, una gran variedad de especies en peligro de extinción encuentran refugio allí, como 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 Chernóbil es tratar de detectar si algunas especies se están adaptando realmente a vivir con la radiación. Al igual que ocurre con otros contaminantes, la radiación podría ser un factor selectivo muy fuerte, favoreciendo a los organismos con mecanismos que aumentan su supervivencia en zonas contaminadas con sustancias radiactivas.
Protección de la melanina contra la radiación
La presente investigación en Chernóbil comenzó en 2016. Ese año, cerca del reactor nuclear dañado, se detectaron varias ranas arborícolas orientales (Hyla orientalis) con un inusual tinte negro. La especie tiene normalmente una coloración dorsal verde brillante, aunque ocasionalmente se pueden encontrar individuos más oscuros.
La melanina es la responsable del color oscuro de muchos organismos. Lo que es menos conocido es que esta clase de pigmentos también puede reducir los efectos negativos de la radiación ultravioleta. Y su función protectora puede extenderse también a las radiaciones ionizantes, como se ha demostrado con los hongos. La melanina absorbe y disipa parte de la energía de la radiación. Además, puede eliminar y neutralizar las moléculas ionizadas dentro de la célula, como las especies reactivas del oxígeno. Estas acciones hacen menos probable que los individuos expuestos a la radiación sufran daños celulares y aumentan sus posibilidades de supervivencia.
Vista del reactor 4 de la central nuclear de Chernóbil desde el lago Azbuchyn (Ucrania), 2019. Crédito: Germán Orizaola
El color de las ranas arborícolas de Chernóbil
Tras detectar las primeras ranas negras en 2016, los investigadores decidieron estudiar el papel de la coloración de la melanina en la fauna de Chernóbil. Entre 2017 y 2019 se examinó en detalle la coloración de las ranas arbóreas orientales en diferentes zonas del norte de Ucrania.
Durante esos tres años se analizó la coloración dorsal de la piel de más de 200 ranas macho capturadas en 12 estanques de cría diferentes. Estas localidades estaban distribuidas a lo largo de un amplio gradiente de contaminación radiactiva. Incluían algunas de las zonas más radiactivas del planeta, pero también cuatro lugares fuera de la zona de exclusión de Chernóbil y con niveles de radiación de fondo utilizados como control.
La investigación, publicada en Evolutionary Applications, revela que las ranas arborícolas de Chernóbil tienen una coloración mucho más oscura que las ranas capturadas en áreas de control fuera de la zona. Como se descubrió en 2016, algunas son de color negro intenso. Esta coloración no está relacionada con los niveles de radiación que las ranas experimentan actualmente y que podemos medir en todos los individuos. La coloración oscura es típica de las ranas de dentro o cerca de las zonas más contaminadas en el momento del accidente.
Respuestas evolutivas en Chernóbil
Gradiente de coloración de la rana oriental de San Antonio (Hyla orientalis) en el norte de Ucrania. Crédito: Germán Orizaola / Pablo Burraco, CC BY-SA
Los resultados del presente estudio sugieren que las ranas de Chernóbil podrían haber sufrido un proceso de rápida evolución en respuesta a la radiación. En este escenario, las ranas con 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 la especie dentro de la zona de exclusión de Chernóbil.
El estudio de las ranas negras de Chernóbil constituye un primer paso para comprender mejor el papel protector de la melanina en los entornos afectados por la contaminación radiactiva. Además, abre las puertas a prometedoras aplicaciones en campos tan diversos como la gestión de residuos nucleares y la exploración espacial.
Esperamos que la actual guerra en Ucrania termine pronto y la comunidad científica internacional pueda volver a estudiar, junto con nuestros colegas ucranianos, los fascinantes procesos evolutivos y de rewilding de los ecosistemas de Chernóbil.
Los hallazgos de la investigación han sido publicados en Evolutionary Applications.
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