La complessa traiettoria evolutiva dei canidi che vivono selvaggiamente nella zona di Chernobyl ha origini affascinanti e si basa su una scoperta precedente di notevole importanza. L'anno scorso, lo stesso team di ricercatori aveva infatti evidenziato come le due popolazioni canine residenti nella zona di esclusione di Chernobyl manifestino differenze genetiche nette, nonostante la loro vicinanza geografica, separate da soli sedici chilometri. Un gruppo risiede nelle immediate vicinanze della centrale nucleare, mentre l'altro abita nella città di Chernobyl. I cani della città mostrano un profilo genetico molto simile a quello dei cani randagi comuni presenti in Russia, Polonia e in altre aree dell'Europa orientale. Al contrario, la popolazione canina che vive vicino all'impianto nucleare si distingue marcatamente, rivelando variazioni specifiche in regioni del genoma strettamente collegate ai delicati meccanismi di riparazione del DNA. La ricerca più recente, pubblicata sulla rivista scientifica Genes e guidata da Megan Dillon della North Carolina State University, con la collaborazione di Timothy Mousseau e Norman Kleiman, ha approfondito questo straordinario fenomeno biologico.
Per svelare l'origine di queste significative disparità genetiche, il recente studio scientifico si è concentrato sull'analisi di due ipotesi evolutive principali: la selezione naturale e la deriva genetica. Distinguere tra questi due processi biologici è fondamentale per interpretare i dati ottenuti dai sequenziamenti. La deriva genetica comporta modifiche casuali nella frequenza degli alleli, che diventano più comuni in popolazioni piccole e isolate semplicemente per probabilità e trasmissione alla prole, spesso portando a una riduzione della diversità genetica complessiva. Al contrario, la selezione naturale promuove la diffusione di varianti genetiche specifiche che migliorano l'adattamento e le possibilità di sopravvivenza in un determinato ambiente. Per isolare gli effetti del mero isolamento geografico da quelli indotti dalle intense pressioni ambientali, gli scienziati hanno confrontato le due popolazioni ucraine con cani dell'Europa orientale e con una popolazione canina altamente isolata delle Isole Galápagos.
Le evidenze scientifiche raccolte sui genomi confutano l'ipotesi della deriva genetica, presentando un quadro estremamente interessante. Sebbene la dimensione effettiva della popolazione di cani che vivono vicino alla centrale sia ridotta, i calcoli indicano che non differisce significativamente da quella della popolazione che abita nella città vicina. Inoltre, i cani dell'impianto nucleare non mostrano segni di quella ridotta variazione genetica che è una caratteristica distintiva della deriva genetica. Al contempo, questi animali si distinguono nettamente da altre popolazioni geograficamente isolate, inclusi gli esemplari delle Isole Galápagos. Il dato ancora più sorprendente è che i cani della città di Chernobyl sono geneticamente molto più simili alla popolazione delle Isole Galápagos rispetto ai loro vicini diretti che risiedono nell'impianto ucraino. Di conseguenza, i ricercatori hanno concluso che l'isolamento, di per sé, non è sufficiente a spiegare il peculiare modello genetico osservato in questi animali.
Analizzando approfonditamente il codice genetico di questi animali, gli scienziati hanno identificato oltre cento siti nel DNA che mostrano chiare evidenze di selezione direzionale. I geni situati in queste aree specifiche sono direttamente coinvolti nello sviluppo del cancro, nei complessi meccanismi di replicazione e riparazione del DNA, nelle funzioni primarie del ciclo cellulare e nella modulazione dell'efficienza della risposta immunitaria. Questo insieme di geni è biologicamente plausibile per una popolazione che deve sopravvivere in un ambiente cronicamente irradiato a causa del noto disastro nucleare. Si tratta infatti di quei sistemi biologici cellulari che subiscono i primi danni a causa dell'esposizione costante alle radiazioni e che, in ultima analisi, determinano la sopravvivenza o il collasso di una singola cellula dell'organismo.
Nonostante l'enorme risonanza mediatica della scoperta, gli autori sono molto cauti nel precisare cosa questo studio non dimostri. Come sottolinea la dottoressa Dillon, non è possibile affermare con certezza di trovarsi di fronte a un caso conclamato di selezione genetica, sebbene le firme genomiche individuate suggeriscano fortemente questa affascinante direzione. Il ricercatore Matthew Breen concorda sul fatto che gli animali con le varianti genetiche più adatte potrebbero essere sopravvissuti per altre ragioni, e definisce le ipotesi di palese immunità come una speculazione. È fondamentale chiarire che una vera resistenza alle radiazioni in questi cani specifici non è stata misurata né scientificamente dimostrata. La zona di esclusione di Chernobyl differisce dai territori circostanti per molti fattori che vanno oltre la semplice radioattività ambientale, poiché la presenza di metalli pesanti, la bassissima densità umana, la dieta disponibile e i patogeni locali variano considerevolmente. Per questo motivo, la specifica pressione selettiva rimane al momento non identificata con precisione e richiederà ulteriori indagini. Infine, è importante ricordare che le firme di selezione rintracciate dagli scienziati rappresentano attualmente modelli statistici individuati nel genoma e non un meccanismo biologico verificato in laboratorio all'interno della cellula animale. Per dimostrare che una specifica variante aiuta concretamente un mammifero a tollerare l'inquinamento radioattivo sarebbero necessari complessi esperimenti funzionali, allontanando così il mito popolare che questi animali abbiano sviluppato dei fantascientifici superpoteri.