Würmer trotzen Strahlungsbelastung in Tschernobyl

Fadenwürmer aus der Sperrzone um das Atomkraftwerk Tschernopbyl. Copyright: Tintori et al., PNAS 2024
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Fadenwürmer aus der Sperrzone um das Atomkraftwerk Tschernopbyl.Copyright: Tintori et al., PNAS 2024

Fadenwürmer aus der Sperrzone um das Atomkraftwerk Tschernopbyl.
Copyright: Tintori et al., PNAS 2024

New York (USA) – Die Reaktorkatastrophe von Tschernobyl im April 1986 veränderte die Umgebung des Kernkraftwerks eindringlich, in dem die Gegend stark radioaktiv verseucht wurden. Während Menschen aus der Gegend vollständig evakuiert wurden, gedeihen jedoch weiterhin zahlreiche Pflanzen und Tiere vor Ort auch Jahrzehnte nach der Katastrophe. Eine neue Studie zeigt nun, dass trotz der chronischen Strahlungsbelastung zumindest die Genome mikroskopisch kleiner Würmer bis heute nicht negativ beeinflusst wurden.

Wie das Team um die Biologin Sophia Tintori von der New York University (NYU) aktuell im Fachjournal „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS, DOI: 10.1073/pnas.231479312) berichten, zeigten frühere Untersuchungen von innerhalb der 30 Kilometer großen Sperrzone lebenden Tieren, dass diese zahlreiche physische wie genetische Unterschiede zu Tieren anderswo entwickelt hatten.

„Tschernobyl war eine Tragödie von unvorstellbarem Ausmaß, aber wir haben immer noch kein umfassendes Verständnis für die Auswirkungen der Katastrophe auf die örtlichen Bevölkerungen“, so die Wissenschaftlerin. „Hat der plötzliche Umweltwandel dazu geführt, dass bestimmte Arten oder sogar Individuen innerhalb einer Art, die natürlicherweise widerstandsfähiger gegen ionisierende Strahlung sind, bevorzugt wurden?

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Um diese Fragen zu beantworten, haben Tontori, Kollegen und Kolleginnen in der Sperrzone Fadenwürmer (Oscheius tipulae) gesammelt, deren Genom einfach ist und die sich mit einer sehr schnellen Reproduktionsrate vermehren. „Diese Würmer leben überall und vermehren sich schnell, sodass sie Dutzende von Generationen der Evolution durchlaufen, während ein typisches Wirbeltier noch dabei ist, seine Schuhe zu binden“, erläutert NYU-Professor Matthew Rockman die Auswahl.

Zwar zeigte eine Genomanalyse Unterschiede der Tschernobyl-Würmer, doch handelte es sich dabei nicht um Veränderungen in Folge einer Strahlungsschädigung durch den Reaktorunfall.

„Obwohl die Linien der Würmer sich in ihrer Toleranz gegenüber DNA-Schäden unterschieden, entsprachen diese Unterschiede nicht den Strahlenlevels an jedem Sammlungsort. Die Ergebnisse legen nahe, dass Würmer aus Tschernobyl nicht unbedingt strahlenresistenter sind, die radioaktive Landschaft sie aber auch nicht dazu gezwungen hat, sich anders zu entwickeln.“

Es stelle sich nun die Frage, ob der Mangel an genetischen Signaturen auf einen ungewöhnlich starke Schutzmechanismus der Würmer zurückzuführen ist, oder die Tiere eine besondere Fähigkeit zur DNA-Regenration haben, ist noch ungeklärt.

„Das bedeutet zwar nicht, dass Tschernobyl sicher ist“, erläutert die Biologin. „Aber es deutet darauf hin, dass Nematoden sehr widerstandsfähige Tiere sind und extreme Bedingungen standhalten können.“ Auch sei noch unklar, wie lange jeder der von uns gesammelten Würmer in der Zone war, daher können wir nicht genau sagen, zu welchem Expositionsgrad jeder Wurm und seine Vorfahren in den letzten vier Jahrzehnten ausgesetzt waren.“

Da man jetzt wisse, welche Stämme von O. tipulae empfindlicher oder toleranter gegenüber DNA-Schäden sind, könne man diese Stämme verwenden, um zu untersuchen, warum einige Individuen eher als andere unter den Auswirkungen von Karzinogenen leiden, so die Forschenden.

Wie verschiedene Individuen einer Spezies auf DNA-Schäden reagieren, ist für Krebsforscher, die verstehen wollen, warum einige Menschen mit einer genetischen Veranlagung für Krebs die Krankheit entwickeln, während andere dies nicht tun, von größter Bedeutung. „Studien darüber, wie Individuen unterschiedlich auf Umweltfaktoren reagieren, die DNA schädigen können, wird uns helfen, eine klare Vorstellung von unseren eigenen Risikofaktoren zu haben“, so Tintori abschließend.

Recherchequellen: NYU, PNAS

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