الإشعاع المتبقي من كارثة فوكوشيما النووية وخطره المحتمل لإحداث الطفرات.
من المعروف أن الإشعاع المؤين الناجم عن الكوارث النووية يضر بالبيئة الطبيعية. يعد انهيار محطة فوكوشيما داي إيتشي للطاقة النووية الذي حدث في عام 2011 مثالًا بارزًا على مثل هذه الكارثة في الذاكرة الحديثة. حتى بعد عقد من الحادثة، لا تزال هناك مخاوف بشأن الآثار طويلة المدى للإشعاع. من غير الواضح كيف يمكن أن تؤثر الجرعات المنخفضة من الإشعاع المتبقي على الكائنات الحية على المستوى الجيني.
عادة ما يتحمل العبء الأكبر من الكارثة النباتات التي تعيش في المناطق الملوثة لأنها لا تستطيع التحرك. ولكن يجعلها ذلك مثالية لدراسة آثار الإشعاع المؤين على الكائنات الحية. أظهرت النباتات الصنوبرية مثل الصنوبر الأحمر الياباني والتنوب مثلًا تشعبًا غير طبيعي بعد كارثة فوكوشيما. ومع ذلك، من غير الواضح ما إذا كانت هذه التشوهات تعكس تغيرات جينية ناجمة عن الإشعاع السائد ذي معدل الجرعات المنخفض في المنطقة.
لمعالجة هذا القلق، طور فريق من الباحثين من اليابان طريقة سريعة وفعالة من حيث التكلفة لتقدير مخاطر الطفرات الناجمة عن الإشعاع منخفض الجرعة (0.08 إلى 6.86 ميكرو غراي بالساعة μGy h-1) في نوعين من الأشجار المزروعة على نطاق واسع في اليابان في المنطقة الملوثة. استخدموا خط أنابيب جديد للمعلومات الحيوية لتقييم طفرات دي نوفو (DNMs)، أو التغيرات الجينية / الطفرات التي لم تكن موجودة في وقت سابق أو موروثة، في السلالة الجنسية للأرز الياباني (من عاريات البذور) والكرز المزهر (من كاسيات البذور).
نُشرت الدراسة، التي قادها الدكتور سانيوشي أوينو من معهد أبحاث الغابات، مؤخرًا في مجلة البيئة الدولية وتضمنت مساهمة من الدكتور شينغو كانيكو من جامعة فوكوشيما. بحسب الدكتور كانيكو عند سؤاله عن الدافع وراء دراستهم: «يشعر الأشخاص الذين يعيشون في المناطق المتضررة بالقلق ويحتاجون إلى الشعور بالأمان في حياتهم اليومية. لقد أردنا تنقية الأجواء من المعلومات المضللة بشأن العواقب البيولوجية لحادث محطة الطاقة النووية».
لأخذ عينات من الأرز الياباني، قاس الفريق أولًا مستويات السيزيوم المشع (137 درجة مئوية) للفروع الحاملة للمخروط. ثم استخدموا المخاريط لجمع البذور التي نبتت واستخدموا المشيج النباتي الكبري (megagametophytes ) المتبقي لاستخراج الحمض النووي.
بالنسبة للكرز الياباني المزهر، أجريت تجربة تهجين اصطناعي، متبوعة بجمع البذور واستخلاص الحمض النووي. عرض العلماء العينات لتسلسل الحمض النووي المرتبط بالموقع، والذي يقارن تسلسل الحمض النووي الموجود في بذور النسل بتلك الموجودة في بذور الآباء. كشفوا عن طفرات دي نوفو باستخدام خط أنابيب المعلومات الحيوية التي طورها المؤلفون.
ومن المثير للاهتمام، أن الفريق لم يجد طفرات دي نوفو DNMs للكرز الياباني المزهر مع متوسط 0.67 طفرة دي نوفو لكل عينة المشيج النباتي الكبري للأرز الياباني في المنطقة «التي يصعب إعادتها». علاوة على ذلك، لم يكن لتركيز 137C ومعدل الجرعة المحيطة أي تأثير على وجود أو عدم وجود طفرات دي نوفو في الأرز الياباني والكرز المزهر.
تشير هذه النتائج إلى أن معدل الطفرات في الأشجار التي تنمو في المناطق الملوثة لم يرتفع بشكل كبير بسبب الإشعاع المحيط. يقول الدكتور أوينو: «تشير نتائجنا أيضًا إلى أن معدلات الطفرات تختلف باختلاف السلالات وتتأثر إلى حد كبير بالبيئة».
هذه الدراسة هي الأولى التي تستخدم تردد طفرات دي نوفو لتقييم الآثار اللاحقة لكارثة نووية. مع تزايد عدد محطات الطاقة النووية على مستوى العالم، هناك خطر متزايد من وقوع حوادث نووية. عندما سُئل الدكتور أوينو عن الآثار المستقبلية لدراستهم، قال: «إن الطريقة التي طورتها دراستنا لا يمكن أن تساعدنا فقط في فهم العلاقة بين الجينات والإشعاع بشكل أفضل، ولكن أيضًا إجراء تقييمات المخاطر الوراثية للحوادث النووية بسرعة».
ترجمة: ولاء سليمان
المصدر: phys.org
