Tschernobyl-Hunde sind genetisch verschieden geworden. Ist Strahlung schuld?

Ein neuer lernen Die Untersuchung der wachsenden Population von Hunden, die in und um die Sperrzone von Tschernobyl leben, hat gezeigt, wie Isolation und komplexe Familienstrukturen ihre Genetik beeinflusst haben.

Die nächste Ausgabe der Crufts Dog Show ist eine jährliche Erinnerung daran genetischer Druck sind eine große Belastung für reinrassige Hunde. A Kampagne plattgesichtige Hunde wie Möpse und französische Bulldoggen auszusondern, die an a Litanei der Bedingungen aufgrund der Übertreibung bestimmter Merkmale durch selektive Züchtung, hat an Dynamik gewonnen. Größere Rassen sind mit anderen genetischen Problemen konfrontiert – von Hüftdysplasie bei Labradors bis hin zu Deutschen Schäferhunden degenerative Myelopathie.

Aber die Mehrheit der Hunde auf der Erde sind nicht reinrassig.

Unser Planet ist die Heimat von ungefähr 1 Milliarde Hunden, darunter davon denken 75% sei frei. Für viele dieser Tiere sind eher umweltbedingte als genetische Bedrohungen ihre Hauptsorge.

Aber die wilden Hunde studierten durch Gabby Spatola, ein Doktorand an der University of South Carolina, sieht sich einem einzigartigen Gefahrencocktail gegenüber. Denn die verlassenen Gebäude und verwilderten Straßen, die sie ihr Zuhause nennen, liegen im Schatten des Kernkraftwerks Tschernobyl.

Tschernobyls ausgesetzte Hunde

Nachdem eine katastrophale Kernschmelze 1986 zu einem großen Leck radioaktiven Materials aus dem zerstörten Gebäude geführt hatte, richteten die sowjetischen Behörden eine 30 Kilometer lange „Sperrzone“ um die Anlage ein. Die nahe gelegene Stadt Pripyat (etwa 50.000 Einwohner) wurde notorisch aufgegeben.

In Abwesenheit von Menschen musste die lokale Flora und Fauna mit einer hohen Hintergrundstrahlung fertig werden. Während große Säugetierzählungen zeigen, dass es in der Gegend Hirsch- und Wildschweinpopulationen gibt vergleichbar für die auf der Außenseite, Vogel und Schmetterling Bevölkerungen bleiben in stark kontaminierten Gebieten deutlich niedriger.

Dieses ungewöhnliche Ökosystem sollte niemals Hunde enthalten. Nach der Einrichtung der Sperrzone ordneten die lokalen Behörden die Massentötung verlassener Haustiere an, weil sie befürchteten, dass sie radioaktive Kontamination verbreiten würden. Aber einige Hunde entkamen ihren Jägern und begannen, in Pripyat und sogar in den Ruinen des Kraftwerks selbst zu leben, eine neue Population aufzubauen.

Bis 2017 gerieten die Dinge außer Kontrolle.

„Die Bevölkerung fing an, wirklich, wirklich groß zu werden“, sagt Spatola in einem Interview mit Technologienetzwerke. „Die Vorgesetzten des Kraftwerks begannen sich Sorgen über die Anzahl der Hunde zu machen.“

Bildnachweis: Jordan Lapier

Zur Hand reicht die University of South Carolina Professor Timothy Mousseau eine Reihe von Kliniken rund um die Sperrzone als Teil der eingerichtet Fonds für saubere Zukunfteine gemeinnützige Organisation, die gegründet wurde, um die Gesundheit von Mensch und Tier in der Region zu verbessern.

Kliniken fingen Hunde ein, leisteten tierärztliche Versorgung, kastrierten oder kastrierten sie, um die wachsende Bevölkerung zu reduzieren, und nahmen Blutproben. Im Jahr 2018 schloss sich Spatola dem Projekt an und besuchte Kliniken mit dem langfristigen Ziel, zu charakterisieren, wie sich der einzigartige Umweltkontext dieser Hunde auf ihr Verhalten, ihre Populationsstruktur und ihr Genom auswirkte.

Eine neue Veröffentlichung mit Spatola als Erstautor und Mousseau als Hauptautor neben Elaine Ostrander vom National Human Genome Research Institute hat nun die einzigartige Genetik dieser Tschernobyl-Hunde analysiert.

Eine genetisch unterschiedliche Population

Insgesamt baute das Team drei Kliniken auf. Eine Klinik, in der 154 Hunde untersucht wurden, befand sich in der Stadt Tschernobyl, 15 km von einem zweiten Lager innerhalb des Kraftwerks entfernt, das 132 Hunde überwachen konnte. Eine kleinere Klinik wurde 45 km entfernt in der Stadt Slavutych eingerichtet, wo viele Fabrikarbeiter und ihre Familien nach der Katastrophe vertrieben wurden und wo 16 Hunde eingefangen und Proben genommen wurden.

Laut Spatola bestand eine große Stärke der Studie darin, Daten von 281 Dorfhunden und 1.324 reinrassigen Hunden von außerhalb dieser Gebiete zum Vergleich einzubeziehen. „Die Tatsache, dass wir einen so großen Datensatz von reinrassigen Hunden sowie anderen Dorfhunden aus allen Teilen der Welt haben, hat uns wirklich eine Vorstellung davon gegeben, was für eine Population von Dorfhunden normal ist.“

Die Analyse zeigte, dass Tschernobyl-Hunde sich genetisch von anderen Hundepopulationen im Dorf unterscheiden. Das Team zeigte, dass die Hunde in Slavutych und in geringerem Maße in der Stadt Tschernobyl zwar Vorfahren von nicht einheimischen Hunderassen hatten, die Hunde im Kraftwerk jedoch einen signifikanten genetischen Einfluss von wahrscheinlich häufig vorkommenden Rassen hatten in der Region. zum Zeitpunkt der Katastrophe, wie Deutsche Schäferhunde und russische Jagdhunde. „Es ist sehr wahrscheinlich, dass diese Hunde seit der Katastrophe da waren, vielleicht sogar schon davor“, sagt Spatola.

Spatola erklärt, dass das Kraftwerk, vielleicht überraschend, ein großartiger Ort ist, um eine Wildhundgemeinschaft aufzubauen. Die vielen verlassenen Gebäude in der Gegend bieten den Tieren Unterschlupf, während ein stetiger Strom von Wartungsarbeitern, die die Fabrik noch immer besuchen, sowie regelmäßige Touristenströme die Hunde mit Futter versorgen.

Obwohl das Gebiet immer noch hochradioaktiv ist, scheint die Hundegemeinschaft ereignislos zu sein. Ein Rudel lebt sogar in Lagern, in denen abgebrannter Kernbrennstoff untergebracht ist. „Diese Hunde werden, wie typische Dorfhundepopulationen, nur drei oder vier Jahre alt“, sagt Spatola. Während Tiere wahrscheinlich einem höheren Krebsrisiko ausgesetzt sind, werden angesichts von Exposition, Raub und Konflikten mit anderen Hundegruppen wahrscheinlich nur wenige lange genug überleben, um krank zu werden.

Inzucht und genetische Drift

Aber Krebs ist nur eine Folge der Exposition gegenüber einer mutagenen Umgebung. Welche anderen Auswirkungen könnte das Leben in dem vielleicht radioaktivsten Lebensraum der Erde auf das Genom dieser Hunde haben? Spatola sagt, dass dies der nächste Schwerpunkt seines Projekts sein wird. Die aktuelle Studie stellt eine notwendige Grundlage für zukünftige Forschung dar. Insbesondere stellte das Forschungsteam fest, dass ihre Analyse durch die Population der Haushunde des Kraftwerks erschwert würde. Aufgrund der begrenzten Bewegung in und aus der Fabrik ist die Familiendynamik der Hunde in der Gegend durch Inzucht und sehr komplex geworden. Eine lose Familie wurde identifiziert und umfasste 162 Personen, die über verschiedene Fangorte verteilt waren.

Dieses Maß an Inzucht und Isolation stellt eine Barriere für Genetiker dar, die es schwieriger macht, die Auswirkungen der Umweltbelastung im Kontext von zu entwirren genetische Driftwo wahrscheinlich ungewöhnliche Mutationen in den Genpool eingedrungen sind.

Stattdessen muss das Team reinrassige Hundegenome als Referenz verwenden. „Die Abstammung der Hunde mit Deutschen Schäferhunden brachte uns auf die Idee, den Hintergrund der Deutschen Schäferhunde zu untersuchen. Obwohl es wahrscheinlich ist, dass sie seit der Katastrophe in der Gegend waren, stammten sie wahrscheinlich von Tieren, von denen wir den Hintergrund verwenden können des Deutschen Schäferhundes, um die Häufung von Mutationen zu bestimmen“, sagt Spatola.

Die Forscher hoffen, dass diese Informationen zu einem integralen Bestandteil unseres Verständnisses darüber werden, wie sich eine langfristige Strahlenbelastung auf Populationen großer Säugetiere auswirken könnte. Was die Hunde betrifft, bleibt die Bevölkerung gesund, wobei Mousseau seinen letzten Besuch kurz vor dem Einmarsch der russischen Streitkräfte in die Ukraine im Jahr 2022 machte. Über die Kliniken erklärt Spatola: „Wir planen, alles zu tun, um sie ernährt und gesund zu halten.

Für diese Hunde, die sich seit mehr als dreißig Jahren auf die Folgen menschlicher Aktivitäten verlassen, ist die Kriegsgefahr nur eine weitere Herausforderung.

Referenz: Spatola GJ, Buckley RM, Dillon M et al. Die Hunde von Tschernobyl: Demografische Schnappschüsse von Bevölkerungsgruppen, die in der nuklearen Sperrzone leben. Wissenschaft. Erw. 2023;9: eade2537. mache ich: 10.1126/sciadv.ade2537