Las ranas negras de Chernobyl revelan la evolución en acción

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 (accidente de nivel 7, según la Escala Internacional de Accidentes Nucleares). La exposición a altas dosis de radiación impactó dramáticamente en el medioambiente y en la población humana, pero más de treinta años después, la zona es ahora una de las mayores reservas naturales de Europa, con una amplia gama de especies, algunas de ellas en peligro de extinción.

La radiación excesiva 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. La radiación podría seleccionar de forma decisiva a los organismos vivos, favoreciendo a aquellos que mejor se adaptan a estas partículas nocivas para la vida.

Protección de la melanina contra la radiación en Chernobyl

El trabajo de Germán Orizaola y Pablo Burraco en Chernobyl en este sentido comenzó en 2016. Ese mismo año, cerca del reactor nuclear accidentado, detectaron varias ranas arbóreas orientales (Hyla orientalis) con un tinte negro inusual. La especie normalmente tiene una coloración dorsal verde brillante, aunque pueden hallarse especímentes más oscuros.

La melanina es responsable del color oscuro de muchos organismos, y puede reducir los efectos negativos de la radiación ultravioleta y de las radiaciones ionizantes. La melanina absorbe y disipa parte de la energía de radiación, y es capaz de capturar y neutralizar moléculas ionizadas dentro de la célula, como especies reactivas de oxígeno. Los individuos con más melanina, expuestos a la radiación, sufren menos daño celular y aumentan las posibilidades de supervivencia.

El color de las ranas arborícolas de Chernóbil

Entre 2017 y 2019, Orizaola y Burraco examinaron la coloración de más de 200 ranas macho arbóreas orientales capturadas en 12 estanques de diferentes áreas del norte de Ucrania, distribuidas a lo largo de un amplio gradiente de contaminación radiactiva. Entre ellas, algunas de las áreas más radiactivas del planeta y cuatro lugares fuera de la Zona de Exclusión de Chernobyl y con niveles de radiación de fondo utilizados como controles.

Su estudio, publicado en Evolutionary Applications, 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, algunas completamente negras. Esta coloración no tiene relación con los niveles de radiación que experimentan las ranas en la actualidad y que se pueden 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 del 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.

Fuente: Evolutionary Applications.