1986 explodierte der Reaktor im Kernkraftwerk Tschernobyl, das damals zur Sowjetunion gehörte und heute in der Ukraine liegt. Unmengen radioaktiver Stoffe gelangten in die Umwelt. Fast vier Jahrzehnte später zeigen die streunenden Hunde, die in der Nähe des Tschernobyl-Kraftwerks leben, genetische Unterschiede zu den Hunden in der nahegelegenen Stadt Tschernobyl – aber vermutlich nicht wegen der Strahlung.
Forschende der North Carolina State University (NC State) und der Columbia University Mailman School of Public Health haben herausgefunden, dass die genetischen Unterschiede zwischen den Stadt-Hunden und denen in der unmittelbaren Umgebung des Kraftwerks (NPP) wahrscheinlich nicht durch strahlungsbedingte Mutationen entstanden sind. Ihre Studie, die am 27. Dezember in der Fachzeitschrift PLOS One veröffentlicht wurde, gibt Einblicke, wie massive Umweltverschmutzung im Laufe der Zeit lokale Populationen beeinflusst.
„Wir haben mit zwei Hundepopulationen gearbeitet, die nur 16 Kilometer, also etwa zehn Meilen, voneinander entfernt sind, aber genetisch klar unterscheidbar sind“, erklärt Matthew Breen von NC State, einer der beteiligten Wissenschaftler, in einer Universitätserklärung. „Wir versuchen herauszufinden, ob eine jahrelange niedrige Belastung durch Umweltgifte wie Strahlung, Blei oder andere Stoffe diese Unterschiede erklären könnte.“ Frühere genetische Analysen des Teams hatten fast 400 Regionen im Erbgut identifiziert, die sich zwischen den beiden Populationen unterscheiden – einige davon enthalten Gene, die mit der Reparatur von DNA-Schäden in Verbindung stehen.
In der neuen Studie konnten die Forschenden bestätigen, dass die Stadt-Hunde genetisch den Hunden aus nahegelegenen Regionen wie Russland und Polen ähneln. Dadurch konnten sie als Vergleichsgruppe für die Analyse der NPP-Hunde genutzt werden. Anschließend suchte das Team nach Mutationen oder genetischen Anomalien, die sich über die Zeit angesammelt haben könnten. Besonders interessierten sie sich für sogenannte Keimbahnmutationen – also genetische Veränderungen, die an die nächste Generation weitergegeben werden. Dabei wurde zunächst das gesamte Chromosom analysiert und danach schrittweise kleinere genetische Strukturen unter die Lupe genommen.
„Man kann sich das vorstellen wie das Zoomen mit einer Smartphone-Kamera, um mehr Details zu erkennen – wir starten mit einem weiten Blick und gehen dann immer tiefer ins Detail“, erklärt Breen. „Wir wissen, dass hohe Strahlendosen genetische Instabilität auf verschiedenen Ebenen hervorrufen können. Auch wenn diese Hundepopulation mittlerweile 30 oder mehr Generationen vom Zeitpunkt der Katastrophe entfernt ist, wären bestimmte Mutationen weiterhin sichtbar, falls sie einen Überlebensvorteil verschafft hätten. Doch genau das konnten wir nicht nachweisen.“
Anders gesagt: Die Forschenden fanden keine genetischen Mutationen, die direkt durch Strahlenexposition verursacht wurden. Dennoch könnte der Reaktorunfall einen indirekten evolutionären Druck ausgeübt haben, der die genetischen Unterschiede zwischen den Stadt-Hunden und den NPP-Hunden beeinflusste.
„Beim Menschen wäre das so, als würde man eine Population untersuchen, die seit Jahrhunderten von der eigentlichen Katastrophe getrennt ist“, sagt Megan Dillon von NC State, die die Studie leitete. „Es ist möglich, dass die Hunde, die lange genug überlebt haben, um sich fortzupflanzen, bereits genetische Eigenschaften besaßen, die ihnen das Überleben erleichterten. Vielleicht gab es also zu Beginn eine extreme natürliche Selektion, und die Kraftwerks-Hunde blieben einfach isoliert von der Stadt-Population. Dies genauer zu untersuchen, ist unser nächster Forschungsschritt.“
Die schädlichen Auswirkungen der Tschernobyl-Katastrophe waren allerdings nicht auf die Strahlung beschränkt, betont Elaine Kleiman von der Columbia University, die ebenfalls an der Studie beteiligt war. Während der Aufräumarbeiten wurden weitere Umweltgifte wie Schwermetalle, Bleipulver, Pestizide und Asbest freigesetzt – Letzteres ist ein krebserregendes Mineral. Die genetische Entwicklung der Hunde könnte also durch eine Kombination verschiedener Umweltfaktoren beeinflusst worden sein.
Diese Erkenntnisse könnten auch wichtige Hinweise darauf liefern, wie sich künftige Umweltkatastrophen auf die menschliche Gesundheit auswirken. „Es kann nicht genug betont werden, wie wichtig es ist, die ökologischen Folgen großer Katastrophen weiter zu erforschen“, sagt Kleiman. „Angesichts unserer zunehmend technologisierten und industrialisierten Gesellschaften ist es leider unausweichlich, dass es in Zukunft weitere derartige Katastrophen geben wird. Wir müssen verstehen, welche gesundheitlichen Risiken daraus entstehen und wie wir Menschen bestmöglich schützen können.“
Und eine gute Nachricht zum Schluss: Die Hunde, die rund um das Tschernobyl-Kraftwerk herumlaufen, haben nichts mit den wilden Bestien aus dem Horrorfilm Chernobyl Diaries zu tun.
