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Acidentes nucleares fazem insectos e aves mutantes

nuclear | 26.04.2018

Biólogo Timothy Mousseau passou anos a recolher insectos mutantes, aves e ratos à volta de Chernobyl e Fukushima. Numa entrevista DW, partilha alguns conhecimentos surpreendentes sobre os efeitos dos acidentes nucleares na vida selvagem.

DW: Professor Timothy Mousseau, recolheu estes percevejos mutantes ?

Timothy Mousseau: Sim, os percevejos de fogo são realmente um abridor de olhos. O meu parceiro de pesquisa Anders Moller e eu visitámos Chernobyl a 26 de Abril de 2011. Andávamos a vaguear por Pripyat a recolher flores, para estudar o seu pólen, quando Anders chegou ao chão e puxou este pequeno insecto com marcas vermelhas e pretas. Disse ele: “Tim, olha, é um mutante – falta-lhe uma mancha nos olhos”

A partir daí começámos a recolher estes pequenos insectos em cada local que visitámos, desde as partes mais contaminadas da Floresta Vermelha até áreas relativamente limpas em aldeias abandonadas. Eventualmente tivemos várias centenas destas pequenas criaturinhas. Era muito óbvio que os padrões deformados eram muito mais prevalentes em áreas de alta contaminação.

Esta é apenas uma de muitas anedotas semelhantes sobre os bichinhos deformados de Chernobyl. Literalmente em cada rocha que viramos, encontramos um sinal das propriedades mutagénicas da radiação na região.

Um par de grandes mamíferos recolhidos perto de Chernobyl – à esquerda é normal, o indivíduo à direita tem um tumor facial

Existe um limiar de radiação abaixo do qual não há efeito?

O impacto da radiação nas taxas de mutação, cancro e mortalidade varia muito de espécie para espécie. Mas estatisticamente, existe uma relação simples com a dose. Pequena dose, pequeno efeito; grande dose, grande efeito. Não parece haver um limiar abaixo do qual não haja efeito.

Interessantemente, os organismos que vivem na natureza são muito mais sensíveis à radiação do que os animais de laboratório – comparando ratos criados em laboratórios e ratos na natureza, expostos a níveis idênticos de radiação ionizante, a taxa de mortalidade entre ratos selvagens é oito ou 10 vezes superior à dos ratos de laboratório. É porque os animais de laboratório estão protegidos da maioria dos factores de stress – como o frio ou a fome.

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Árvores e plantas também afectadas?

Sim, já recolhemos muito pólen deformado. Vimos também muitas árvores deformadas. Os pinheiros apresentam frequentemente anomalias de crescimento, mesmo em áreas normais sem contaminação por radionucleótidos. Por vezes é uma infestação por insectos, outras vezes um congelamento duro na altura errada – pode encontrar tais anomalias em qualquer lugar.

Mas em áreas contaminadas da Ucrânia, temos uma correlação entre a frequência da anomalia e o evento de Chernobyl. É uma prova bastante forte. Havia um artigo mostrando um fenómeno muito semelhante em Fukushima. As árvores lá são muito jovens, mas provavelmente também serão torcidas em nós daqui a 30 anos!

Equipa de campo de Mousseau a recolher amostras de pólen e insectos à esquerda, com o reactor de Chernobyl à distância. direita, um pinheiro mutante em Chernobyl

Quais são os efeitos a longo prazo da radiação em espécies animais ou vegetais em áreas contaminadas? Tiveram os seus genomas alterados. Os mutantes persistirão?

b>bem, a longo prazo, não. A questão é que alguma taxa de mutações de fundo acontece constantemente em todas as espécies, mesmo em áreas não contaminadas – embora a uma taxa muito mais baixa do que em áreas contaminadas por acidentes nucleares. Assim, a maioria das variantes genéticas já foram experimentadas. A grande maioria ou é neutra ou ligeiramente deletério. Se uma mutação tivesse algum benefício a oferecer, já estaria presente na população.

Então o efeito a longo prazo dos acidentes nucleares na biodiversidade é … none?

Yes, é verdade. Ao longo do tempo evolutivo, esperamos que as populações regressem ao normal após o desaparecimento do mutagénico. Os radionucleótidos decompõem-se, os locais quentes acabam por arrefecer, as mutações tornam-se novamente menos frequentes, e as populações saudáveis de animais e plantas recolonizam os locais. Assim, o status quo genético ante regressa – excepto se tiverem ocorrido mutações que melhorem permanentemente a aptidão física, mas isso é muito raro.

Mousseau (esquerda) e gravação do colega Anders Moller medições no campo em Chernobyl

algumas mutações podem persistir por algum tempo se forem adaptativas durante a fase quente. Por exemplo, há selecção para animais cujas células produzem uma carga antioxidante mais elevada, o que os torna mais resistentes aos efeitos da radiação ionizante. Mas essa protecção tem um custo metabólico. Após a diminuição dos níveis de radiação, essas variantes serão seleccionadas de volta para fora da população.

Onde as coisas se complicam é quando as mutações nocivas são recessivas, ou seja, quando são necessárias duas cópias para a expressão da mutação. Muitas mutações enquadram-se nesta categoria. Podem acumular-se em populações porque não são expressas até duas cópias chegarem ao mesmo indivíduo.

Por essa razão, as populações podem ser afectadas por tais mutações durante muitas gerações, mesmo após a remoção do mutagénico, e também, por dispersão, em populações que nunca foram afectadas pelo mutagénico.

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Como pode a contaminação radioactiva interagir com outros problemas que afectam os ecossistemas, como a perda de habitat ou as alterações climáticas?

As alterações climáticas são, sem dúvida, um factor de stress adicional que é susceptível de interagir com a radiação para afectar as populações. Demonstrámos que enquanto as andorinhas, na maioria dos locais, avançaram as suas datas de reprodução em resposta ao aquecimento, na área de Chernobyl estão na realidade atrasadas. Hipotejamos que isto se deve ao stress dos contaminantes radioactivos.

A Floresta Vermelha perto de Chernobyl na Ucrânia apresenta um elevado risco de incêndio, como a falta de bactérias impede que as árvores se decomponham

O maior medo actualmente está relacionado com a observação de verões mais quentes e secos na Ucrânia, e o consequente aumento do número e tamanho dos incêndios florestais. No Verão de 2015 houve três grandes incêndios, e um deles queimou em algumas áreas muito contaminadas.

Previmos que tais eventos poderiam constituir uma ameaça significativa tanto para as populações humanas como para o ambiente através da ressuspensão e deposição de radionuclídeos na folhagem e na biomassa vegetal.

Para além da ameaça de incêndios catastróficos espalhando a contaminação nuclear, as aves e os mamíferos também se deslocam. Será que absorvem elementos radioactivos nos seus alimentos e água em locais contaminados, transportando-os para outros locais, dispersando assim a contaminação mais amplamente?

Os animais transportam os radionuclídeos? Sim! Fiz um estudo há anos que mostrou que quantidades muito significativas de radionuclídeos são exportados todos os anos pelas aves. Mas parece improvável que essa quantidade seja suficiente para causar efeitos mensuráveis na saúde – a menos que se esteja a comer as aves. Sabe-se que algumas pessoas que vivem fora da Zona de Exclusão de Chernobyl estão a receber doses muito significativas da caça aos javalis contaminados que abandonam a zona.

Rato com catarata recolhida perto de Chernobyl – quanto mais radioactivo for o local, quanto maior for a frequência de defeitos

Quanto tempo serão as zonas contaminadas em redor de Chernobyl e Fukushima mutagénicas e perigosas?

Chernobyl foi um incêndio nuclear e um evento de fissão contínua durante 10 dias, com isótopos de estrôncio, urânio e plutónio espalhados pela paisagem. Têm meia-vida longa, pelo que muitas áreas permanecerão perigosas durante séculos, mesmo milhares de anos.

Fukushima foi em grande parte um evento de césio, e os radionucleótidos de césio têm uma meia-vida relativamente curta. A área irá descontaminar-se, na sua maioria, naturalmente dentro de décadas, no máximo dentro de algumas centenas de anos.

Timothy Mousseau é professor de ciências biológicas na Universidade da Carolina do Sul em Columbia, Carolina do Sul. É um dos maiores especialistas mundiais sobre os efeitos da contaminação por radionucleótidos resultantes de acidentes nucleares nas populações de aves selvagens, insectos, roedores e plantas.

Entrevista: Nils Zimmermann

Chernobyl: A vida selvagem a ultrapassar o deserto?
ecossistema mais contaminado do mundo

As pessoas que vivem na área em redor da central nuclear de Chernobyl tiveram de abandonar as suas casas em consequência do desastre de 1986 e da precipitação radioactiva do reactor 4. Foi estabelecida uma zona de exclusão de 30 quilómetros (19 milhas) em redor da central. A radioactividade significativa ainda está presente. E embora seja considerado como o ecossistema mais contaminado da Terra, a vida ainda prospera ali.

Chernobyl: Vida selvagem a ultrapassar o deserto?
Um mundo sem seres humanos

Antes da catástrofe, cerca de 2.000 pessoas viviam em Tulgovichi, uma aldeia dentro da zona de exclusão. Hoje em dia, menos de 10 pessoas chamam a este lugar o seu lar. Então, como é que uma paisagem muda se de repente é abandonada pelos seres humanos?

Chernobyl: A vida selvagem a ultrapassar o deserto?
Excepções ou a regra?

Vários animais como estes bisontes foram vistos no local – mas a questão de saber se a biodiversidade está realmente a prosperar na área é difícil de responder. Os cientistas fazem várias afirmações. Alguns argumentam que a radiação de alta intensidade levou a um declínio no número de algumas espécies de aranhas e insectos – especialmente na área mais contaminada, num raio de 10 quilómetros em redor da central nuclear.

Chernobyl: Vida selvagem a ultrapassar o terreno baldio?
Preservação ad-hoc da vida selvagem?

Também foram observados alces no local, assim como lobos, águias e cavalos selvagens. Alguns cientistas têm questionado estudos que indicam menos vida selvagem, dizendo que as suas visitas à área mostram números de animais lá pelo menos iguais aos de habitats semelhantes fora da zona – independentemente dos níveis de radiação. Até à data, não tem havido nenhum estudo comparativo quantitativo que avalie a fauna bravia.

Chernobyl: A vida selvagem a ultrapassar os terrenos baldios?
A radiação cobra o seu preço

Como se sabe que a radioactividade danifica o ADN, que codifica a informação genética, não é surpresa que tenham sido encontrados animais na zona com maior frequência de tumores e anomalias físicas – tais como aves com bicos deformados. Dito isto, algumas espécies de aves são relatadas como tendo-se adaptado à radioactividade, produzindo níveis mais elevados de antioxidantes que parecem proteger contra danos genéticos.

Chernobyl: Vida selvagem a ultrapassar o terreno baldio?
Fora de ordem?

Os investigadores também investigaram se a radiação tem um impacto no comportamento animal. Sabe-se que as aranhas que recebem cafeína ou outras drogas perdem a sua capacidade de fazer teias geometricamente perfeitas. Timothy Mousseau da Universidade da Carolina do Sul tem capturado as teias de aranhas de Chernobyl em câmara para analisar se a radioactividade as pode afectar de forma semelhante.

Chernobyl: A vida selvagem a ultrapassar os terrenos baldios?
Cavando mais fundo

A radioactividade também pode ter impactos menos visíveis nos seres vivos dentro da zona de exclusão. Para os desenterrar, os investigadores tiveram de começar a escavar. Quando avaliaram a abundância de animais ligados ao solo, encontraram minhocas, diplópodes e ácaros oribatidos para indicar a fase inicial de recuperação do ecossistema após a precipitação radioactiva.

Chernobyl: A vida selvagem a ultrapassar o deserto?
A história repete-se

Embora possa parecer cínico, o desastre nuclear de Fukushima do Japão abre outro “laboratório” para os cientistas investigarem a forma como a biodiversidade reage à radioactividade. Os investigadores japoneses, por exemplo, já provaram que as mutações no genoma da borboleta azul pálida levaram à deformação das asas ou dos corpos.

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