為什么植物對輻射和核災難的抵抗力如此之強呢?

作者:一一奇聞 目錄:神奇生物  時間:2021-05-22 

撰文:Stuart Thompson(威斯敏斯特大學植物生化學高級講師)

切爾諾貝利現已成了災害的代名詞。最近,一部同名影視作品《切爾諾貝利》的熱播,將這場發生在1986年的核災害從頭帶回了群眾的視界。這場災害讓不可勝數人罹患癌癥,將一個早年人口稠密的區域變成一個鬼魂城市,并設立了2600 km²大小的禁區。

但是,切爾諾貝利的禁區內也并非毫無生機。狼、野豬、熊這些動物都現已回到了老核電站周圍的那片旺盛的森林里。而說到植被,即使是那些最脆弱和暴露在最外面的植物,也沒有一初步就去世,哪怕是在輻射最嚴峻的區域,受損的植被也在三年內就恢復了。

在受污染最嚴峻的區域,輻射可以殺死的人類、其他哺乳動物和鳥類的數量是植物的很多倍。那么,為什么植物對輻射和核災害的抵抗力如此之強呢?

要回答這個問題,我們首要需求了解核反應堆的輻射是怎樣影響活細胞的。切爾諾貝利的放射性物質是“不穩定的”,因為它會不斷地釋放出高能粒子和波,這些粒子和波會損壞細胞結構,或許制造出會侵犯細胞機制的化學反應。

細胞的大部分受損部分是可替換的,但至關重要的DNA卻是個破例。在較高的輻射劑量下,DNA會變得紊亂,細胞也會活絡去世。較低的劑量會以突變的辦法改動細胞的功用,構成更難以發覺的損害,例如使細胞癌變,發生無法控制地繁殖,并渙散到身體的其他部位。

對動物來說,這一般是喪身的,因為它們的細胞和系統高度特化且短少活絡性。假設把動物的生物系統幻想成一個凌亂的機器,那么每個細胞和器官都有自己的方位和功用,只要在一切的部分都協同作業時,這單個系才得以正常工作。在沒有大腦、沒有心臟,或沒有肺的情況下,人類生命是無法繼續的。

但是,植物卻以一種更加活絡和有機的辦法生長。因為它們不能移動,因此它們除了選擇去習氣周圍的環境之外別無選擇。植物不像動物那樣具有固定的結構,而是在生長過程中逐漸構成了結構。它們的根是否長得深、莖是否長得高,都取決于來自植物其他部分的化學信號的平衡,以及光照、溫度、水分和營養條件。

重要的是,與動物細胞不同的是,對植物來說,幾乎一切的植物細胞都能發生植物需求的任何類型的新細胞。這便是為什么園丁可以通過插枝來培育出新的植物,從之前的一根莖或一片葉中就萌發出新的根來。

這一切都意味著,對植物來說,不論它們的受損細胞是因為受到了動物的侵犯仍是遭受了輻射的損害,植物都比動物更具有替換受損或去世的細胞和組織的才干。盡管輻射和其他類型的DNA受損也能導致植物的體內出現腫瘤,但因為植物細胞的周圍有鞏固且相連的細胞壁,所以出現在植物身上的突變細胞一般無法像癌癥那樣從一個部位渙散到另一個部位。在絕大多數情況下,這樣的腫瘤也都不是喪身的,因為植物可以找到辦法來繞過這些失靈的組織。

幽默的是,除了天然地具有應對輻射的抵抗力之外,切爾諾貝利禁區內的一些植物如同還會運用額外的機制來保護它們的DNA,改動細胞的化學成分從而使它們更能抵御損壞,假設這仍不起作用,它們還會發起批改系統。在悠遠的以前,當植物初步前期的進化時,地球表面的天然輻射水平要比現在高得多,所以為了生計下去,禁區內的植物或許會從頭運用那個時期的習氣性。

現在,在切爾諾貝利的周圍,生命正在蓬勃發展。許多動植物物種的數量實際上比災害發生前還多。

你或許會驚訝于大天然的這種復蘇才干,終究切爾諾貝利曾構成了悲劇性的丟掉,且大大縮短了人類的壽數。輻射確實也會對植物構成明顯的有害影響,并或許縮短某些植物和動物的壽數。但是,假設能滿足地供給堅持生命的資源,且不是喪身性的損害,那么生命就能繼續欣欣向榮。

至關重要的是,切爾諾貝利核災害的輻射所帶來的損害,抵不過人類脫離這片區域所能帶來的長處。現在,這兒基本上是歐洲最大的一個天然保護區,這個生態系統中有著比早年更多的生命形狀,只是每個獨立單個的生命周期會短一點。

在某種程度上,切爾諾貝利災害提醒了我們對地球環境影響的真實程度。盡管這次核事故是有害的,但它對當地生態系統的損壞遠遠小過于對我們的損害。在人類把自己趕出這個區域的過程中,我們為大天然發明晰復蘇的空間

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