Sói đột biến gen, ngựa tuyệt chủng hồi sinh, loài chó trải qua 20 thế hệ vẫn sống: Chernobyl đang làm điều không ai dám nghĩ đến sau 40 năm

Rạng sáng ngày 26 tháng 4 năm 1986, lò phản ứng số 4 của nhà máy điện hạt nhân Chernobyl phát nổ. Trong những ngày tiếp theo, hơn mười vạn người bị cưỡng chế sơ tán, họ vội vàng mang theo đồ đạc, nhưng đành bỏ lại một phần gia súc và chó nhà.

Trải qua bốn thập kỷ, sự vắng mặt của con người đã biến vùng đất từng mang án tử này thành một phòng thí nghiệm sinh thái tự nhiên khổng lồ, nơi động vật hoang dã tự do sinh sôi giữa một môi trường ngập tràn bức xạ.

Mặc dù lượng phóng xạ nguy hiểm vẫn còn tồn đọng rải rác trong đất và thảm thực vật, sự hồi sinh của các quần thể động vật có vú lớn lại mang đến những con số hết sức kinh ngạc.

Bầy sói mang bộ gen chưa từng thấy

Năm 2026, đúng tròn 40 năm sau thảm họa, nhóm nghiên cứu do nhà sinh học tiến hóa Cara Love và Shane Campbell-Staton dẫn đầu công bố trên tạp chí Molecular Ecology một phát hiện gây chấn động giới khoa học. Những con sói xám sống trong vùng cách ly Chernobyl hấp thụ lượng phóng xạ mỗi ngày cao gấp hơn sáu lần giới hạn an toàn pháp lý dành cho người lao động trong ngành hạt nhân. Theo dõi bằng vòng cổ GPS đặc biệt ghi lại mức phóng xạ theo thời gian thực, đó là dữ liệu không thể tranh cãi.

Điều đáng kinh ngạc hơn là quần thể sói này không sụp đổ. Theo dữ liệu điều tra công bố năm 2015, mật độ sói xám trong vùng cách ly cao gấp hơn bảy lần so với các khu bảo tồn thiên nhiên lân cận. Và khi các nhà nghiên cứu đi sâu vào bộ gen, họ phát hiện tới 3.180 gen biểu hiện khác biệt đáng kể so với sói ở Vườn quốc gia Yellowstone và các vùng ít ô nhiễm hơn, phần lớn tập trung vào các con đường liên quan đến miễn dịch và ung thư. Trong số 23 gen ung thư được nhận diện, gen PTPN6 nổi bật như một ứng cử viên liên quan đến khả năng kháng ung thư.

Nhóm tác giả thận trọng nhấn mạnh: đây không phải bằng chứng những con sói đã miễn dịch với ung thư, mà là tín hiệu cho thấy chọn lọc tự nhiên đang vận hành - những cá thể sửa chữa DNA tốt hơn, kiểm soát viêm hiệu quả hơn đang có lợi thế sinh tồn và sinh sản vượt trội.

Đây vẫn là bằng chứng cấp độ gen trực tiếp nhất từ trước đến nay về sự thích nghi với phóng xạ ở động vật có vú lớn tại Chernobyl.

Động vật có vú lớn phát triển mạnh

Năm 2015, nghiên cứu quốc tế công bố trên tạp chí Current Biology đã lật ngược một giả định tưởng như hiển nhiên. Tatiana Deryabina từ Khu bảo tồn sinh thái phóng xạ quốc gia Polesie (Belarus) và James Beasley từ Đại học Georgia (Mỹ) phát hiện mật độ nai sừng tấm, hoẵng, hươu đỏ và lợn rừng trong vùng cách ly tương đương các khu bảo tồn không bị ô nhiễm lân cận và số liệu trực thăng cho thấy các quần thể này đã tăng trưởng rõ rệt ngay trong mười năm đầu sau sự cố.

Theo Beasley, dữ liệu này là bằng chứng cho thấy: khi không còn bị săn bắn, mất môi trường sống và can thiệp của con người, động vật hoang dã có khả năng phục hồi mạnh mẽ dù môi trường đang nhiễm phóng xạ.

Câu chuyện ấn tượng nhất có lẽ là của ngựa Przewalski, loài ngựa hoang thực sự duy nhất còn sống sót trên Trái Đất, từng hoàn toàn tuyệt chủng ngoài tự nhiên vào giữa thế kỷ 20. Năm 1998-1999, vài chục con ngựa được nhân giống trong điều kiện nuôi nhốt được thả vào vùng cách ly - ban đầu chỉ như một thử nghiệm.

Không ai dự đoán điều gì sẽ xảy ra. Đến cuối thập niên 2010, đàn ngựa đã tăng lên hơn một trăm con, lan rộng sang cả vùng Belarus tiếp giáp, và theo xác nhận năm 2019, chúng đang thoải mái dạo chơi, ngủ nghỉ và giao phối trong các tòa nhà bỏ hoang của thành phố ma Pripyat.

Gen của những con chó đã thay đổi, nhưng phóng xạ có phải nguyên nhân?

Những con chó nuôi bị bỏ lại năm 1986 và chó hoang trong vùng đô thị đã ở lại vùng cách ly, sinh sôi qua hơn hai mươi thế hệ, hình thành nên một cộng đồng chó khổng lồ. Năm 2023, nhóm nghiên cứu từ Đại học bang Bắc Carolina và Viện Nghiên cứu Bộ gen người quốc gia Mỹ công bố phân tích bộ gen của 302 con chó hoang trong vùng cách ly.

Họ phát hiện giữa nhóm chó sống gần lò phản ứng và nhóm sống cách đó khoảng 16 km tại thành phố Chernobyl có 391 vùng khác biệt đáng kể trên bộ gen, trong đó một số chỉ đến các gen liên quan đến sửa chữa DNA.

Tuy nhiên, một nghiên cứu tiếp theo của cùng nhóm này công bố trên PLOS ONE năm 2024 đã bổ sung và hiệu chỉnh quan trọng: sau khi so sánh đa cấp độ từ nhiễm sắc thể, bộ gen đến nucleotide, họ không tìm thấy bất kỳ bằng chứng nào xác nhận phóng xạ gây ra tốc độ đột biến cao hơn.

Nói cách khác, bộ gen của hai nhóm chó đúng là có khác biệt, nhưng những khác biệt đó không bắt nguồn trực tiếp từ đột biến do phóng xạ kích thích, và nguyên nhân cụ thể vẫn chưa rõ ràng. Một giả thuyết hợp lý là sự trôi dạt di truyền - trong quần thể nhỏ, cô lập, tần số của một số phiên bản gen có thể dao động ngẫu nhiên.

Chim và côn trùng

Trái ngược với sự phục hồi của động vật có vú lớn, nhiều nghiên cứu về chim và côn trùng lại cho kết quả tiêu cực hơn. Năm 1997, một nghiên cứu trên Nature cho thấy chim én ở Chernobyl có tỷ lệ tổn thất sinh sản và đột biến tế bào sinh dục cao hơn.

Từ năm 2000, nhà khoa học Timothy Mousseau thuộc Đại học South Carolina bắt đầu chuỗi khảo sát dài hạn về tác động môi trường của Chernobyl. Nghiên cứu năm 2012 cho thấy chim tại khu vực phóng xạ cao có cấu trúc quần thể bất thường, tỷ lệ giới tính lệch, chất lượng tinh trùng giảm và tỷ lệ đục thủy tinh thể cao hơn.

Nhóm của ông cũng nghiên cứu ong, bướm, chuồn chuồn, nhện và nhiều loài côn trùng khác. Trong báo cáo tổng hợp năm 2014, họ kết luận tất cả các nhóm sinh vật khảo sát đều suy giảm số lượng tại những vùng có mức phóng xạ cao.

Các nghiên cứu về Chernobyl hiện tồn tại hai góc nhìn lớn. Một bên tập trung vào tổn thương sinh lý cá thể và tìm thấy mối liên hệ giữa phóng xạ với các bất thường sinh học. Bên còn lại tập trung vào quy mô quần thể và cho rằng dù có tổn thương ở cấp độ cá thể, động vật hoang dã nhìn chung vẫn phục hồi mạnh khi con người biến mất.

Nhà sinh thái học Jim Smith từ Đại học Portsmouth từng nhận định: “Hệ sinh thái trong khu cách ly hiện khỏe mạnh hơn trước tai nạn. Điều đó cho thấy tác động của con người lên sinh vật khác còn hủy diệt hơn cả thảm họa hạt nhân nghiêm trọng nhất thế giới”.

Nhiều nhà khoa học cho rằng hai quan điểm này không hoàn toàn mâu thuẫn. Phóng xạ có thể gây hại cho các loài nhạy cảm như chim hay côn trùng, nhưng với động vật có vú lớn, lợi ích từ việc không còn con người đủ lớn để bù đắp tác động tiêu cực ấy.