I cani che vivono liberi nella zona di esclusione di Chernobyl, in Ucraina, sono geneticamente diversi da tutti gli altri, ma non perché le radiazioni abbiano provocato strane mutazioni nel loro DNA. A confermare questa ipotesi già emersa nel 2024 è ora anche un nuovo studio pubblicato sulla rivista Genes, secondo cui le particolarità genetiche di questi animali sono il risultato della "semplice" selezione naturale, che nel corso delle generazioni ha favorito caratteristiche uniche e più adatte a questo ambiente.
Dei cani di Chernobyl si parla molto spesso, soprattutto sui social, ma quasi sempre in maniera approssimativa o parziale. Vengono descritti come animali "mutanti", trasformati dalle radiazioni o diventati misteriosamente resistenti alla contaminazione radioattiva. La realtà, però, è molto più complessa e anche più interessante. Questi cani rappresentano infatti un'opportunità unica per studiare come le popolazioni isolate possano cambiare nel tempo in un ambiente profondamente alterato dalle attività umane, senza necessariamente sviluppare nuove mutazioni.
I cani di Chernobyl sono geneticamente diversi da tutti gli altri
Dopo il disastro nucleare del 26 aprile 1986, molti animali domestici furono abbandonati durante l'evacuazione delle città e dei villaggi circostanti. I cani che oggi vivono nella zona di esclusione discendono almeno in parte da quegli animali e dalle generazioni successive che sono riuscite a sopravvivere in un territorio caratterizzato da una forte contaminazione radioattiva, presenza di altre sostanze tossiche e condizioni ambientali molto particolari.
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Ricerche precedenti hanno individuato differenze genetiche significative tra due popolazioni che vivono a poca distanza l'una dall'altra: i cani presenti nei pressi della centrale nucleare e quelli della città di Chernobyl, situata a circa 16 chilometri. Questi ultimi risultavano geneticamente simili ad altre popolazioni canine dell'Europa orientale, mentre quelli della zona di esclusione presentavano caratteristiche distintive, soprattutto in alcune regioni del genoma associate alla riparazione del DNA.
La scoperta di questa unicità genetica, emersa per la prima volta in uno studio pubblicato nel 2023 su Science Advances, è stata spesso raccontata come il risultato dell'accumulo di mutazioni causate dalla radioattività. Tuttavia, già un altro studio pubblicato su PLOS One l'anno successivo aveva smentito questa ipotesi. I ricercatori non avevano trovato prove di un aumento del tasso di mutazione genetica né di un accumulo anomalo nel numero di tali mutazioni, non chiarendo però quali meccanismi evolutivi erano alla base di tale unicità.
Quali meccanismi evolutivi hanno reso unici i cani di Chernobyl?
Per rispondere a questa domanda, i ricercatori della North Carolina State University, coordinati da Megan Dillon e Matthew Breen, hanno analizzato dati genomici dei cani raccolti tra il 2018 e il 2019 su 106 cani, selezionando poi 63 individui per le analisi principali. Hanno quindi confrontato le caratteristiche genetiche delle due popolazioni di Chernobyl con quelle di altri cani che vivono liberi in Europa orientale e con una popolazione isolata delle isole Galápagos.
L'obiettivo era distinguere gli effetti di due processi evolutivi differenti: la deriva genetica, cioè le variazioni casuali nella frequenza delle varianti genetiche, particolarmente importanti nelle popolazioni piccole e isolate, e la selezione naturale, che tende invece a favorire le caratteristiche ereditarie che aumentano le probabilità di sopravvivenza e riproduzione. I risultati indicano che il semplice isolamento geografico e la deriva genetica non sembrano sufficienti a spiegare le particolarità dei cani della centrale.
Nonostante le dimensioni relativamente ridotte della popolazione, infatti, gli studiosi non hanno trovato la perdita generalizzata di variabilità genetica che ci si potrebbe aspettare se la deriva avesse avuto un ruolo predominante. Inoltre, i cani della centrale risultano geneticamente molto diversi anche da altre popolazioni isolate, comprese quelle delle Galápagos. Paradossalmente, i cani della città di Chernobyl mostrano maggiori somiglianze genetiche con quelli delle isole rispetto ai loro vicini che vivono intorno all'impianto nucleare.
La selezione naturale potrebbe aver favorito (forse) i cani più resistenti
L'analisi ha individuato invece 100 regioni del genoma che mostrano segnali compatibili con la selezione direzionale, una forma di selezione naturale in cui determinate varianti genetiche diventano progressivamente più frequenti perché potenzialmente vantaggiose in uno specifico ambiente. Molte di queste regioni si trovano vicino a geni coinvolti in processi biologici importanti, come la replicazione e la riparazione del DNA, il funzionamento del sistema immunitario, il ciclo cellulare e i meccanismi associati allo sviluppo dei tumori.
Questo non significa, però, che i cani di Chernobyl siano diventati immuni alle radiazioni o abbiano sviluppato capacità straordinarie. Secondo gli autori, è possibile che alcuni individui possedessero già varianti genetiche capaci di offrire una maggiore tolleranza alle condizioni ambientali locali. Questi animali avrebbero poi avuto maggiori probabilità di sopravvivere e riprodursi, trasmettendo così queste caratteristiche alle generazioni successive rendendole più diffuse nella popolazione.
Semplificando, non sarebbe stato necessariamente l'ambiente radioattivo e contaminato a produrre nuove mutazioni favorevoli, ma potrebbe aver favorito la sopravvivenza di individui che possedevano già determinate caratteristiche genetiche. "Potrebbero essere stati gli individui capaci di sopravvivere alle esposizioni iniziali a possedere una diversità genetica e varianti che offrivano loro una maggiore capacità di adattamento", ha spiegato Matthew Breen, precisando tuttavia che questa interpretazione resta al momento soltanto un'ipotesi.
Non sappiamo ancora se i cani di Chernobyl hanno sviluppato adattamenti alle radiazioni
I risultati di questo studio sostengono l'ipotesi che i cani che vivono nella zona di esclusione si stiano evolvendo in una certa direzione "guidati" dalla selezione naturale e non per effetto di mutazioni improvvise. Tuttavia, gli stessi ricercatori sottolineano come non sia ancora chiaro se questi adattamenti siano effettivamente utili contro le radiazioni. Lo studio confronta infatti le caratteristiche genetiche delle popolazioni e come si sono differenziate, ma non spiega ancora il perché.
Non è quindi ancora possibile stabilire se siano state proprio le radiazioni a favorire la selezione di determinate varianti genetiche oppure altri fattori ambientali presenti nella zona, comprese sostanze chimiche tossiche e differenti pressioni ecologiche. La ricerca mostra soprattutto quanto sia importante distinguere tra mutazioni, selezione naturale e adattamento quando si cerca di comprendere l'evoluzione degli animali che vivono in ambienti contaminati.
I cani di Chernobyl non sono dunque i misteriosi "mutanti radioattivi" come vengono spesso raccontati, in parte anche per colpa di alcuni vecchi studi. Sono invece una popolazione di animali con una storia evolutiva unica e particolare, che potrebbero aiutarci a comprendere meglio come la biodiversità risponde alle profonde trasformazioni ambientali provocate dalle attività umane. Anche quelle più disastrose.
