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为什么植物对辐射和核灾难的抵抗力如此之强呢?

文章作者:管理一号 | 2019-06-25
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撰文:Stuart Thompson(威斯敏斯特大学植物生化学高级讲师)

切尔诺贝利现已成了灾害的代名词。最近,一部同名影视作品《切尔诺贝利》的热播,将这场发生在1986年的核灾害从头带回了群众的视界。这场灾害让不可胜数人罹患癌症,将一个早年人口稠密的区域变成一个鬼魂城市,并设立了2600 km²大小的禁区。

但是,切尔诺贝利的禁区内也并非毫无生机。狼、野猪、熊这些动物都现已回到了老核电站周围的那片旺盛的森林里。而说到植被,即使是那些最脆弱和暴露在最外面的植物,也没有一初步就去世,哪怕是在辐射最严峻的区域,受损的植被也在三年内就恢复了。

在受污染最严峻的区域,辐射可以杀死的人类、其他哺乳动物和鸟类的数量是植物的很多倍。那么,为什么植物对辐射和核灾害的抵抗力如此之强呢?

要回答这个问题,我们首要需求了解核反应堆的辐射是怎样影响活细胞的。切尔诺贝利的放射性物质是“不稳定的”,因为它会不断地释放出高能粒子和波,这些粒子和波会损坏细胞结构,或许制造出会侵犯细胞机制的化学反应。

细胞的大部分受损部分是可替换的,但至关重要的DNA却是个破例。在较高的辐射剂量下,DNA会变得紊乱,细胞也会活络去世。较低的剂量会以突变的办法改动细胞的功用,构成更难以发觉的损害,例如使细胞癌变,发生无法控制地繁殖,并涣散到身体的其他部位。

对动物来说,这一般是丧身的,因为它们的细胞和系统高度特化且短少活络性。假设把动物的生物系统幻想成一个凌乱的机器,那么每个细胞和器官都有自己的方位和功用,只要在一切的部分都协同作业时,这单个系才得以正常工作。在没有大脑、没有心脏,或没有肺的情况下,人类生命是无法继续的。

但是,植物却以一种更加活络和有机的办法生长。因为它们不能移动,因此它们除了选择去习气周围的环境之外别无选择。植物不像动物那样具有固定的结构,而是在生长过程中逐渐构成了结构。它们的根是否长得深、茎是否长得高,都取决于来自植物其他部分的化学信号的平衡,以及光照、温度、水分和营养条件。

重要的是,与动物细胞不同的是,对植物来说,几乎一切的植物细胞都能发生植物需求的任何类型的新细胞。这便是为什么园丁可以通过插枝来培育出新的植物,从之前的一根茎或一片叶中就萌发出新的根来。

这一切都意味着,对植物来说,不论它们的受损细胞是因为受到了动物的侵犯仍是遭受了辐射的损害,植物都比动物更具有替换受损或去世的细胞和组织的才干。尽管辐射和其他类型的DNA受损也能导致植物的体内出现肿瘤,但因为植物细胞的周围有巩固且相连的细胞壁,所以出现在植物身上的突变细胞一般无法像癌症那样从一个部位涣散到另一个部位。在绝大多数情况下,这样的肿瘤也都不是丧身的,因为植物可以找到办法来绕过这些失灵的组织。

幽默的是,除了天然地具有应对辐射的抵抗力之外,切尔诺贝利禁区内的一些植物如同还会运用额外的机制来保护它们的DNA,改动细胞的化学成分从而使它们更能抵御损坏,假设这仍不起作用,它们还会发起批改系统。在悠远的以前,当植物初步前期的进化时,地球表面的天然辐射水平要比现在高得多,所以为了生计下去,禁区内的植物或许会从头运用那个时期的习气性。

现在,在切尔诺贝利的周围,生命正在蓬勃发展。许多动植物物种的数量实际上比灾害发生前还多。

你或许会惊讶于大天然的这种复苏才干,终究切尔诺贝利曾构成了悲剧性的丢掉,且大大缩短了人类的寿数。辐射确实也会对植物构成明显的有害影响,并或许缩短某些植物和动物的寿数。但是,假设能满足地供给坚持生命的资源,且不是丧身性的损害,那么生命就能继续欣欣向荣。

至关重要的是,切尔诺贝利核灾害的辐射所带来的损害,抵不过人类脱离这片区域所能带来的长处。现在,这儿基本上是欧洲最大的一个天然保护区,这个生态系统中有着比早年更多的生命形状,只是每个独立单个的生命周期会短一点。

在某种程度上,切尔诺贝利灾害提醒了我们对地球环境影响的真实程度。尽管这次核事故是有害的,但它对当地生态系统的损坏远远小过于对我们的损害。在人类把自己赶出这个区域的过程中,我们为大天然发明晰复苏的空间

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