チェルノブイリ立入禁止区域の犬たち

チェルノブイリ原子力発電所（CNPP）およびチェルノブイリ立入禁止区域周辺に生息する犬の正確な起源は不明である。しかし、これらの動物はプリピャチの最初の避難時に残されたペットの子孫であると推測されている。1986年のチェルノブイリ原発事故後、住民は1時間未満の猶予で避難を命じられ、ほとんどのペットを置き去りにされた。^{[ 4 ]}これらのペットの多くは、放射能のさらなる拡散を防ぐためにウクライナ内務省によって殺処分されたが、 ^{[ 5 ]}一部の犬は殺処分を免れて生き残り、その後すぐに立入禁止区域の除染作業員によって世話されたと考えられている。^{[ 3 ]}生き残った犬は繁殖した。現在、この地域には地理的にも遺伝的にも異なる2つの犬の集団が存在し、1つはCNPPに、もう1つはチェルノブイリ市に生息している。^{[ 3 ]}科学者たちは、追跡調査プログラムを実施し、2つの犬の集団の遺伝子解析を行うことでこれを発見した。これらの研究は、グループがわずか約16キロメートルしか離れていないにもかかわらず、遺伝子の流れが限られており、遺伝的に強い分化が見られることを示した。^{[ 3 ]}

2017年、研究者たちは、立ち入り禁止区域内の野良犬の数が劇的に増加し、推定で800匹以上の犬がいることに気付き、チェルノブイリ犬研究イニシアチブを開始しました。これを受けて、3つの臨時の獣医センターが、チェルノブイリ原子力発電所内外に生息する犬群の地理的多様性を調査および検査する任務を負いました。合計で302匹の犬から血液が採取され、そのうち132匹はチェルノブイリ原子力発電所内に生息しており、これには原子力発電所（NPP）自体（81匹）、チェルノブイリ原子力発電所から3km離れたプリピャチ（9匹）、セミホディ駅（14匹）、中間使用済み燃料貯蔵施設（ISF2）（28匹）が含まれます。154匹はチェルノブイリ原子力発電所から15km離れたチェルノブイリ市に生息し、16匹はチェルノブイリ原子力発電所から30km離れたスラヴティチに生息していました。 129,497個の一塩基多型（SNP）を検査し、コロプレスマップを作成してこれらの集団間の遺伝的類似性を測定しました。この研究では、コロプレスマップ上で場所に基づいて集まる傾向のある、遺伝的に異なる3つの集団を発見しました。これらのクラスターは、同じ地域の犬が互いに最も近縁であることを示しました。ただし、チェルノブイリ市の集団のごく一部が各地域とクラスターを形成するという重複がありました。CNPP内の犬同士を比較分析したところ、セミホディはクラスターを形成せず、自由に徘徊する傾向とすべての地域との相互作用を示しました。一方、ISF2はISF2とクラスターを形成し、NPPとプリピャチは互いにクラスターを形成しました。このデータは、CNPP内のグループと外部のグループの間で遺伝子流動が制限されていることを示唆しています。 ^{[ 3 ]}

同じデータ収集方法を用いて、研究者らは集団内の個々の犬のゲノムヘテロ接合度を測定し、チェルノブイリ市の集団でヘテロ接合度が最も高く、スラヴティチの集団では平均的なレベルであることを発見した。これは、これらの集団の個体は異系交配を行っているが、CNPP内の個体はそうではないことを示唆している。CNPP集団の低いレベルは近親交配を示唆している。^{[ 3 ]}

Next, researchers measured kinship to purebred and free-breeding dogs in Europe, Asia, the Middle-East, neighboring countries and other Ukrainian cities by running principal components analysis (PCA)—split into PC1 (measuring variation within all dogs sampled) and PC2 (measuring variation within Chernobyl). The analysis of PC1 showed that dogs from Chernobyl were genetically different from dogs in Asia, the Middle-East and most purebred dogs but overlapped genetically with Shepherd breeds and free-roaming dogs and some eastern European populations. PC2 showed that dogs sampled within the NPP were genetically distinct from the dogs in Chernobyl City and beyond. Dogs from Slavutych did not form clusters, showing genetic links to purebred dogs, suggesting foreign ancestry. When researchers took a closer look they discovered that the dogs in the NPP specifically, were most closely related to Shepherd and eastern European breeds while dogs in Chernobyl City were most closely related to Roman-Mastiff breeds.^[3]

The data was later used to determine familial relationships within clustered populations. It was easy for the researchers to differentiate between ancestor and progeny but difficult to differentiate whether siblings were full-blood or half. Due to this, the researchers prioritized the former, discovering the presence of 15 distinct families. The first family consisted of 162 individuals from various regions within Chernobyl, suggesting the presence of gene flow amongst existing populations. 7 of the 15 families consisted only of one parent and one child while another family was related by a single individual from Pripyat, composed of 10 to 14 individuals from the Semikhody train station. It was observed that males are habitual maters while females only mate when in heat. These results suggest there is a complex social structure of mating and that it happens across regions in Chernobyl.^[3]

Lastly, when researchers compared DNA from their data set to purebreds they discovered that dogs in the NPP had a higher frequency of similar alleles to their purebred counterpart than those outside of this zone. Due to these free-roaming dogs being isolated to a highly radioactive area, they partake in increased levels of inbreeding. Their related ancestry is displayed in the similarity to their ancestors while dog populations in Chernobyl City, where humans have returned, are outbreeding with other dog populations.^[3]

現在、立ち入り禁止区域には700匹以上の犬が生息していると推定されており、個体数の増加はほとんど見られません。毎年子犬が生まれますが、犬たちは地元の野生動物、特にオオカミの群れからの攻撃に遭う危険にさらされています。これにより、犬たちは周囲の森林から追い出され、発電所や人間の活動の近くに移動します。野生動物とのこうした攻撃的な接触が、この集団における狂犬病の主な原因となっています。^{[ 6 ]} 生まれつきの生存能力が不足しているため、犬たちは人間に依存しており、独立して生活することはできません。狂犬病に加えて、犬たちは過酷な環境条件に直面しており、低体温症、放射線被曝、栄養失調、または交通事故で死亡する可能性があり、これらすべてが平均寿命をわずか3～6歳に抑えています。^{[ 7 ] [ 8 ]}

犬たちは人間から完全に隔離されているわけではなく、毎日3,500人が近くで働き、可能な限り世話をしている。狂犬病感染の懸念とCOVIDの流行により、これはますます困難になっている。^{[ 6 ]}それにもかかわらず、2017年にクリーン・フューチャーズ・ファンド（CFF）は「チェルノブイリの犬たち」というプログラムを作成し、パルボウイルス、狂犬病、肝炎、ジステンパーの犬を治療するために3つの獣医クリニックを開設した。この非営利団体はまた、野良犬の個体数を抑制し、持続可能なケアを提供するために野良犬の不妊手術を担当しており^{[ 8 ]}、その結果、出生率が低下し、より健康な個体が生まれている。^{[ 9 ]}

ケンブリッジ大学地理学部の文化・環境地理学者である研究者ジョナサン・ターンブルは、立ち入り禁止区域内の警備員や作業員がこれらの犬と頻繁に関係を築いていることを記録した。検問所に配置された警備員は、犬のためにシェルターを作ったり、残飯などを与えたり、ダニの除去などの基本的な世話をしたりする。警備員の世話の見返りとして、犬は侵入してくるオオカミを追い払い、必要な仲間とともに娯楽を提供する。2016年に、破壊された原子炉4の上に構造物を設置する「ニュー・セーフ・コンファインメント」と呼ばれる取り組みが始まった。しかし、2019年に完成した際、警備員や従業員のほとんどがCEZに戻る予定はなく、犬の食料が枯渇した。その後すぐにCFFが介入し、犬の個体群が自給自足できるように食料と水の供給所を設置した。^{[ 10 ]} 2022年のロシアによるウクライナ侵攻によりチェルノブイリが占領され、当時勤務していた300人以上の職員が人質に取られ、犬たちは一時的に監視や世話を受けられなくなった。^{[ 11 ]}

2019年のドキュメンタリー映画「フォールアウト・ドッグス」は、ジュリア・オールドハム監督作品で、チェルノブイリ立入禁止区域周辺の野良犬の活動を追っている。自然とテクノロジーの関係を探求することで知られるマルチメディア・アーティストであるオールドハム^{[ 12 ]}は、この映画で立入禁止区域の現地通訳兼ツアーガイドを取り上げ、餌を与えたり頻繁に触れ合ったりすることで犬たちの世話をする現地住民の個人的な努力を強調している^{[ 13 ] 。}

犬たちは放射線に苦しんでおり、遺伝的にCEZの個体群と周囲の個体群と異なる可能性がある。しかしながら、近親交配の可能性が高いなどのプロセスは、ゲノム解析の際に困難を引き起こす可能性がある。さらに、彼らの生息地の状況、CEZへのアクセスに対する人間の管理は、隔離などの進化プロセスの観点から、島嶼の生息地をシミュレートする可能性がある。 ^{[ 3 ]}

放射性環境が主な原因である遺伝的分化の証拠があるにもかかわらず、ピンポイント放射線が遺伝的分化の主要な要因であるという証拠はありません。この証拠は、これらの集団におけるさらなる研究の洞察となります。ゲノムの一部の領域は、方向性選択によって駆動される可能性があることを示唆しています。391の外れ値遺伝子座は方向性選択の影響を受けており、少なくとも52の候補遺伝子があります。^{[ 14 ]}外れ値遺伝子座の一部はDNA修復に関連しています。^{[ 15 ]}

チェルノブイリの犬集団の遺伝子シグネチャーは、純血種と野生の犬集団の遺伝子構造の両方と比較された。チェルノブイリの犬集団は純血種の犬との類似性の増加を共有しておらず、チェルノブイリの犬集団が現代のペットの個体で溢れかえっていないことを示している。むしろ、この集団は野生の犬集団に似ており、この集団が少なくとも1986年の災害以来確立されていることを示している。しかし、チェルノブイリの犬はこれらの集団とは十分に異なっており、さらなるゲノム研究のための独自の存在として使用できる。^{[ 3 ]}

メーガン・ディロンは、ダニにおける病原体の蔓延や染色体レベルでの遺伝的多様性などの要因に基づいて、チェルノブイリの犬の2つの集団間の遺伝的差異を判定するための大規模な研究を行い、それらをチェルノブイリ市（CC）と原子力発電所（NPP）に分類した。 ^{[ 16 ] [ 17 ]}

ディロンのダニにおける病原体の蔓延に関する研究では、これら2つの場所での曝露に大きな違いがあることが示されました。結果によると、CEZのダニのほとんどはヒマダニ（Ixodus ricinus）で、オオヒマダニ（Dermator reticulatus ）の個体数はごくわずかでした。I . ricinusの56.9%が1+の病原体に汚染されており、この知識に基づくと、NPPのダニに含まれる細菌の量はCCのダニ（A. phagocytophilum 23.1%、 B. burgdorferi 19% ）よりもかなり多かった（ A. phagocytophilum 44%、 B. burgdorferi 42% ）ことが分かりました。それにもかかわらず、NPPの犬におけるA. phagocytophilumのレベルはCCの犬よりもはるかに低かった（1.8%と11.7%）。これらの情報すべてにもかかわらず、ダニ媒介寄生虫は両集団で同等でした。^{[ 17 ]}

ディロンは集団間の遺伝的多様性に焦点を当て、核型構造、遺伝的差異の定量化、短鎖反復配列（STR）分析、および外群祖先からの派生対立遺伝子の数を測定した。^{[ 16 ]}

研究者がこれらの方法を利用して、核型構造は犬の2つの集団からそれぞれ4つずつ、合計8つのサンプルを収集しました。しかし、これらのサンプルのうち、分析に十分な品質の中期染色体標本を作成できたのは7つ（CC 3つ、NPP 4つ）だけでした。これらのサンプルから、各犬から76個の常染色体と2つの性染色体が収集されました。この分析により、これらの集団に異常は見つかりませんでした。^{[ 16 ]}

CEZの2つの集団と東ヨーロッパの影響を受けていない犬との間の遺伝的差異を定量化するために、固定指数はすべての値で有意に異なっていた。CC犬は東ヨーロッパの集団との有意差が小さく（0.0178-0.0503）、NPP犬は東ヨーロッパの集団との有意差が小さかった（0.503-0.0654）。これは、CC犬とNPP犬の2つの異なるクラスターを持つ主成分判別分析（DAPC）を支持するものである。^{[ 16 ]}

短鎖反復配列 (STR) 分析の目的は、これら 2 つの集団の遺伝的差異が突然変異によるものかどうかを判断することでした。^{[ 16 ]}このことを念頭に置いて、54 個の常染色体遺伝子座がテスト用に選択されました。不安定な犬の癌から 19 個、国際動物遺伝学会の親子鑑定パネルから 20 個、および DogFiler (科学的および法医学的使用のための特定の DNA プロファイリング パネル) から 15 個です。これらの遺伝子座は、2 つの集団間の 106 サンプルからの STR遺伝子型から抽出され、GangSTR は、染色体のサンプル位置と長さが含まれているサンプルは 94 個のみであることを発見しました。さらに 10 個の遺伝子座サンプルは、品質が不十分であったため、半数以上の個体から除外されました。^{[ 16 ]} 94人の個体から得られた44の遺伝子座サンプルの残りの遺伝子型は、対立遺伝子の数、有効対立遺伝子の数、および固有対立遺伝子の数に基づいて分析される各サンプルの各遺伝子座について、Excelの遺伝子解析（GenAlEx）に入力されました。これらの数値を使用して、シャノン指数が期待ヘテロ接合度と観察ヘテロ接合度、および固定数とともに計算されました。この収集されたデータでは、CC 集団と NPP 集団の間で、対立遺伝子の数 (7.356 と 6.133)、有効対立遺伝子の数 (4.284 と 3.33)、固有対立遺伝子の数 (1.733 と 0.511)、シャノン指数 (1.561 と 1.339)、期待ヘテロ接合度 (CNN では 0.621 観察値 0.718、期待値 0.583 観察値 0.660)、および多型情報量 (PIC) (集団内の変異の遺伝マーカー) (0.685 と 0.618) に有意差が見られました。^{[ 16 ]}

ディロンがこれら 2 つの集団間の違いを決定するために行った最後の実験は、放射線が生殖細胞系列の突然変異率の増加につながるため、派生対立遺伝子の期待数が多い集団では突然変異率が高くなるという、集団の祖先に基づいていた。^{[ 16 ]}全ゲノムシーケンス解析 (WGS)を使用して、2 つのアウトグループが CC および NPP 集団と比較された。バセンジーはCEZ 集団間では一般的ではない古代の犬種であり、ハイイロオオカミ ( Canis lupus ) である。各 CC および NPP 集団から 5 頭の犬がランダムに選択され、3 頭のバセンジー犬の統合遺伝子型と比較された。バセンジー犬間の遺伝的多様性を減らすために、CEZ 犬と比較された唯一の遺伝子座は、バセンジー犬の対立遺伝子が3 つのサンプルすべてでホモ接合であった。^{[ 16 ]} CEZ 犬集団とバセンジー統合遺伝子型との比較は 2 回行われた。しかし、結果は、CC 集団の方が派生対立遺伝子の量が多いという点で一致した (CC:0.503 NPP: 0.497/CC: 0.504、NPP: 0.496)。^{[ 16 ]} 5 頭のハイイロオオカミのサンプルで比較を行ったところ、2 つの集団間に差はなかった (CC: 0.500 NPP:0.500)。^{[ 16 ]}固定指数を計算したところ、同じ結論が得られた。つまり、CC 犬は NPP 集団よりもバセンジー犬に似ており、CC 集団と NPP 集団はハイイロオオカミから同じ量の遺伝子を受け継いでいるということである。^{[ 16 ]}

結論は明らかで、NPP 集団では突然変異のレベルが高くなかったため、放射線誘発特性の証拠はなかったが、 NPP および CC 集団では細胞周期とDNA 損傷への応答が制御されているため、方向性選択が行われた証拠があった。^{[ 16 ]}これらの成果にもかかわらず、これらの実験ではこれらの集団間の分化の原因は見つからず、違いが環境曝露によるものかどうかを確認するためにさらなる研究が必要である。^{[ 16 ]}

2025年10月13日現在、クリーン・フューチャーズ・ファンド（CFF）の職員は、犬の毛色の変化に気付き、一部の犬の毛が青みがかった色になっていることに気づいた。これまでに3匹が確認されている。CFFの広報担当者は、犬が化学物質に触れた可能性があると考えているが、これらの犬は制服でCFF職員を認識できるため、捕獲を免れていると述べた。^{[ 18 ] [ 19 ]}クリーン・フューチャーズ・ファンドのチェルノブイリ犬プログラムの獣医学ディレクターであるジェニファー・ベッツ博士は、2025年10月31日に、これらの「チェルノブイリの青い犬」は近くの仮設トイレから青い化学物質に転がり込んだ結果、青くなったという説を発表し、この色は遺伝子変異とは関係がないことを明らかにした。^{[ 20 ]}