Ionisoiva säteily Tšernobylin alueella heikentää myyräkoiraiden siittiöitä ja laskee lisääntymiskykyä

Tšernobylin ydinonnettomuus vuonna 1986 jätti jälkeensä tuhansia kilometrejä kattavan alueen saastunutta maata. Alueesta osa on rajattu turvavyöhykkeeksi, jolla ei suositella jatkuvaa asumista. Tšernobylin alueen säteily tulee pääosin Cesium-137 ja Strontium-90 isotoopeista, jotka ovat gamma- ja beeta-aktiivisia. Tämänkaltainen säteily kykenee läpäisemään ihon, mutta on vielä haitallisempaa hengitettynä tai ravinnon mukana saatuna.

Ionisoivan säteilyn akuutteja vaikutuksia on tutkittu laajasti sekä laboratorio-oloissa että ydinonnettomuuksien ja ydinpommien uhrien avulla. Myös kroonisia säteilyvaikutuksia on tutkittu, mutta pääosin laboratorioeläimillä.

Ionisoivan säteilyn kroonisia vaikutuksia luonnossa on huomattavasti vaikeampi tutkia. Tšernobylin ympäristö tarjoaa tähän mahdollisuuden. Säteilytutkimus Tšernobylin alueella on keskittynyt suurelta osin mutaatioiden tutkimiseen, mutta tämä ei ole ainoa tapa jolla säätely voi alueen lajistoon vaikuttaa. Tšernobylin alueen säteilyn krooniset vaikutukset ovat todennäköisemmin vähäisempiä yksilön kuntoon vaikuttavia tekijöitä

Metsämyyräpoikaset selviävät paremmin, jos emo on kotoisin puhtaalta alueelta

Väitöstutkimuksessa tutkimuksen kohteena olivat metsämyyrät (Myodes glareolus), joita elää runsaasti Tšernobylin metsissä. Tutkimus kohdistui metsämyyrien populaatiokokoon, koiraiden ja naaraiden lisääntymisominaisuuksiin ja poikkeavuuksien etsimiseen yksilöiden ruumiinkoosta ja elinten kasvusta.

Metsämyyräkoirailla havaittiin, että siittiöiden keskiosa on pienempi yksilöillä, jotka oli pyydetty korkean säteilyn alueelta.

”Siittiön keskiosa koostuu mitokondrioista, jotka tuottavat tarvittavan energian siittiöiden liikkumiseen. Tutkin myös siittiöiden uintinopeutta ja havaitsin saastuneilla alueilla elävillä yksilöillä olevan myös merkittävästi enemmän liikkumattomia siittiöitä”, sanoo Kati Kivisaari.

Väitöskirjassa huomattiin myös säteilyn vaikutus naarasmyyriin. Kun säteilyn määrä kasvoi alueilla, naaraiden poikasmäärä oli pienempi kuin naaraiden poikasmäärä puhtailla alueilla.

”Tutkin myös poikasten selviytymistä siirtämällä emoja poikastensa kanssa joko radioaktiiviselta alueelta puhtaalle alueelle tai päinvastoin. Huomasin kokeessa, että poikaset, joiden emo oli kotoisin puhtaalta alueelta selvisivät vieroitusikään paremmin kuin poikaset joiden emo oli saastuneelta alueelta”, sanoo Kivisaari.

Säteily vaikuttaa nostavan myyrien stressitasoja 

Ympäristön säteilymäärän noustessa myyräyksilöiden aivojen massa pieneni, kävi ilmi tutkimuksessa. Vastaavasti sydämen ja pernan koko oli suurempi korkean säteilyn alueella. Aivojen tai pään koossa on havaittu pienenemistä myös linnuilla ja apinan poikasilla Tšernobylin ja Fukushiman laskeuma-alueilla.

”Vaikutus voi esimerkiksi olla seurausta jo aivojen kehityksen aikana olevasta resurssipulasta. Pernan koon kasvu voi johtua esimerkiksi lisääntyneestä immuunipuolustuksesta. Tulokset viittaavat siihen, että säteily alueella lisää yksilöiden stressitasoja ja heikentää niiden kykyä selviytyä”, arvioi Kivisaari.

Tutkimus toi uutta tietoa säteilyn vaikutuksista alueen metsämyyräpopulaatioon. Koska metsämyyrät ovat saalislajina useille pedoille, on mahdollista, että yksilömäärän harveneminen alueella rajoittaa myös saalistajapopulaatioiden kasvua.

Tutkimus on julkaistu JYU Dissertations -väitöstutkimusten sarjassa, numero 162, Jyväskylän yliopisto, Jyväskylä, 2019. ISBN 978-951-39-7959-1 (pdf), URN:ISBN:978-951-39-7959-1 ja ISSN 2489-9003

Linkki tutkimukseen: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-7959-1

FM Kati Kivisaaren ekologian ja evoluutiobiologian väitöskirjan "The effects of ionizing radiation on bank vole in Chernobyl Exclusion Zone" tarkastustilaisuus on lauantaina 30.11.2019 Seminaarinmäellä salissa S212 kello 12.00 alkaen. Vastaväittäjänä on professori Toni Laaksonen Turun yliopistosta ja kustoksena on dosentti Tapio Mappes Jyväskylän yliopistosta. Väitöstilaisuuden kieli on suomi.

Lisätietoja:
Kati Kivisaari, kati.kivisaari@jyu.fi, puh. +358 40 776 9519
Tiedottaja Tanja Heikkinen, tanja.s.heikkinen@jyu.fi, puh. 050 581 8351
Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta:
https://www.jyu.fi/science/fi
Facebook: jyuscience  Twitter: jyscience Instagram: jyscience