Không phải phóng xạ: Điều gì đang khiến bộ gen của chó Chernobyl tiến hóa theo cách kỳ lạ mà khoa học chưa thể lý giải?

Ngày 26/4/1986, thảm họa hạt nhân Chernobyl đã để lại hậu quả khủng khiếp lên toàn bộ khu vực, với hàng chục ngàn dặm vuông đất bị nhiễm phóng xạ. Những người dân bị buộc phải sơ tán, để lại đằng sau những con chó cưng mà họ không thể mang theo. Gần bốn thập kỷ sau, những hậu duệ của những con chó này vẫn sinh sống trong vùng Cấm, và giới khoa học đang tìm hiểu xem phóng xạ đã ảnh hưởng đến chúng như thế nào.

Trong nhiều năm, các nhà nghiên cứu tin rằng những con chó sống sót trong vùng nhiễm phóng xạ cao sẽ có đột biến gen mạnh mẽ, giúp chúng thích nghi với môi trường khắc nghiệt. Nhưng nghiên cứu mới nhất đã đảo lộn hoàn toàn giả thuyết này.

Năm 2023, một nhóm khoa học quốc tế đã thu thập và phân tích mẫu DNA từ những con chó sống trong và xung quanh khu vực Chernobyl. Họ phát hiện sự khác biệt di truyền rõ rệt giữa nhóm chó sống trong vùng Cấm và những con chó ở các khu vực khác của Đông Âu. Nhưng điều gây sốc hơn cả là không có bằng chứng nào cho thấy phóng xạ là nguyên nhân gây ra những thay đổi này.

Để xác nhận điều này, vào cuối năm 2024, nhóm nghiên cứu đã đi xa hơn bằng cách tìm kiếm dấu hiệu của đột biến gen do phóng xạ trên từng cấp độ nhỏ nhất của DNA, từ nhiễm sắc thể cho đến từng nucleotide đơn lẻ. Họ kỳ vọng sẽ tìm thấy tỷ lệ đột biến cao bất thường, giống như những gì từng thấy ở một số loài sinh vật khác sống trong khu vực nhiễm phóng xạ, chẳng hạn như tảo, loài gặm nhấm, hoặc côn trùng.

Nhưng kết quả lại hoàn toàn trái ngược với những gì họ mong đợi. Những con chó này không hề có dấu hiệu đột biến mạnh do phóng xạ, ít nhất là trên mặt di truyền. Vậy điều gì đã khiến chúng thay đổi khác biệt đến vậy?

Một giả thuyết là sự khác biệt này đến từ di truyền ngẫu nhiên (genetic drift). Khi một nhóm động vật bị cô lập trong một khu vực nhất định, tần suất xuất hiện của một số gene nhất định có thể thay đổi một cách ngẫu nhiên, dẫn đến sự khác biệt di truyền so với các quần thể khác.

Nhưng có một giả thuyết hấp dẫn hơn: chọn lọc tự nhiên có thể đã giúp những con chó Chernobyl thích nghi để sống sót trong một môi trường đầy chất độc.

Phóng xạ không phải là mối đe dọa duy nhất tại Chernobyl. Kể từ sau thảm họa, khu vực này đã bị nhiễm chì, do hàng ngàn tấn kim loại nặng được đổ vào để cô lập lò phản ứng bị phá hủy. Ngoài ra, thuốc trừ sâu và các chất độc hại khác cũng đã được phun vào khu vực trong nhiều năm qua để kiểm soát sự phát triển của thực vật. Nếu những con chó ở đây đang có sự thay đổi về di truyền, có thể là do khả năng kháng độc thay vì do phóng xạ.

Các nhà khoa học muốn tiếp tục nghiên cứu thêm bằng cách thu thập mẫu máu mới từ những con chó trong khu vực Chernobyl, nhưng tình hình chiến sự giữa Nga và Ukraine từ năm 2020 đã khiến việc này trở nên vô cùng khó khăn.

Trong khi đó, các nghiên cứu trước đây cho thấy một số loài khác đã thực sự có tỷ lệ đột biến cao do phóng xạ, bao gồm các loài chim, động vật gặm nhấm, côn trùng và thậm chí là cây cối trong khu vực. Ví dụ, loài tảo ở đây đã phát triển khả năng hấp thụ và xử lý phóng xạ, trong khi một số loài chuột rừng đã có tỷ lệ đột biến gen cao hơn bình thường.

Nhưng những con chó Chernobyl lại khác. Nếu sự thay đổi di truyền của chúng thực sự không liên quan đến phóng xạ, điều đó có nghĩa là chúng đã thích nghi với điều gì đó khác – có thể là môi trường ô nhiễm cực độ.

Giáo sư Matthew Breen, một trong những người đứng đầu nghiên cứu, nhận định:

"Có thể những con chó này đã sống sót được qua thảm họa vì một lý do nào đó – và nếu chúng ta tìm ra lý do đó, nó có thể thay đổi hoàn toàn hiểu biết của chúng ta về cách sinh vật thích nghi với điều kiện khắc nghiệt."

Nói cách khác, bí ẩn về những con chó Chernobyl có thể không chỉ giúp chúng ta hiểu về sự sống sót sau thảm họa hạt nhân, mà còn giúp chúng ta tìm ra cách loài người có thể thích nghi với môi trường độc hại trong tương lai.

Liệu nghiên cứu này có thể mở ra một hướng đi mới cho sinh học tiến hóa? Và nếu những con chó này thực sự đã tiến hóa để kháng lại các chất độc hại, điều đó có nghĩa gì cho tương lai của chính chúng ta?