资讯

栏目

名人百科 专栏

历史

历史上的今天

加入我们

我要合作 入驻 微百科

核电站爆炸后,人患癌而死,植物却为何安然无恙?

作者:来源: 2019-07-11 17:26

辐射确实会对植物产生有害的影响,甚至可能缩短某些个体的生命。但是,一旦维持生命的资源足够丰富,而辐射伤害又不至于致命的时候,顽强的生命就能旺盛地生长'...

辐射确实会对植物产生有害的影响,甚至可能缩短某些个体的生命。但是,一旦维持生命的资源足够丰富,而辐射伤害又不至于致命的时候,顽强的生命就能旺盛地生长着。

前段时间,美剧《切尔诺贝利》热播,让人们重新关注起30多年前那场灾难——1986年4月26日,切尔诺贝利核电站爆炸,释放出了大量的高能量辐射物质。

爆炸后,铯的放射性同位素的释放情况模拟 | 英国气象局

有31人遭受急性辐射,在几周之内死亡;成千上万人罹患癌症。这片一度人口稠密的区域,变成了一座幽灵之城,周围2600 km 大小的地区成为禁区。

爆炸后的4号反应堆 |chernobylgallery

爆炸发生时,在反应堆所在建筑,人只要待上一分钟,就足以因为致命的辐射剂量而死。三十多年过去了,核心区域依然不适宜人类居住。然而,虽然并不适合人类生存,但是,现在的切尔诺贝利却是一派生机盎然的景象。那里的植物,更是继续茂盛地生长着。

那么问题来了:植物怕不怕辐射呢?植物会因为辐射患上癌症吗?

现在的切尔诺贝利,

俨如一个自然保护区

实际上,巨量的辐射的确会对植物的细胞产生损害。当年爆炸时,核电站附近的树林因为吸收了到大量的辐射而死,这些树木死前变成橙红色,因而被称为“红树林”。不过,稍远一点的其他植物,几乎都没有死亡,即使在该地区辐射最严重的区域,植被也在三年内恢复了。

如果将污染最严重区域的植物所受到的辐射,施加于人类、其他哺乳动物或者鸟类身上,它们足以死很多次了。那么,为什么植物对辐射和核灾难的抵抗力如此之强呢?

切尔诺贝利隔离区内的植物茂盛地生长着 | Germán Orizaola

核辐射如何影响细胞

要回答植物为什么无惧辐射,我们首先需要了解核反应堆的辐射如何影响活细胞。

切尔诺贝利核电站的放射性物质是“不稳定的”,要想稳定下来,它们就必须释放高能粒子和波。这些高能粒子和波就是人们常说的“核辐射”,当它们过量时,就会损坏细胞结构,或者产生毁坏细胞功能的活性化学物质,导致细胞损伤和死亡。

5种辐射类型,与它们的穿透能力 | Mirion Technologies

如果受到损伤,细胞的大部分是可以自我修复的,但DNA是个重要的例外。DNA不仅包含遗传信息,而且包含指导合成生物正常运转所需的酶等蛋白质的编码。在较高的辐射剂量下,DNA编码被“打乱”,细胞迅速死亡。而较低辐射的剂量可以改变细胞运转的方式,造成影响细胞功能的突变,例如,使细胞癌变,不受控制地增殖,并扩散到身体的其他部位。

无法移动的植物,更能随遇而安

对动物来说,这些损伤通常都是致命的,因为它们的细胞和系统已经高度专门化,而且缺乏灵活性。如果把动物想象成一个复杂的机器,里面的每个细胞和器官都有自己的位置和用途。而且,为了生存,所有的部件都必须协同工作。没有大脑、心脏或肺,人就无法存活。

然而,植物却以一种更加灵活、逐渐演变的方式生存。植物不能移动,因此它们别无选择,只能尽可能地适应所处的环境。

植物的细胞不像动物那样有确定的结构和功能,而是随其生长过程逐渐形成的。植物的一部分到底长成深入地底的根,还是直入云霄的茎和枝,取决于其他部位甚至临近起的其他植物发出的化学信号,以及地下的微生物网络之间的平衡状态,当然还依赖于光照、温度、水分和营养条件。

关键在于,与动物细胞不同的是,几乎所有的植物细胞都能产生植物需要的任何类型的新细胞。这就是为什么园丁可以用扦插的方法培育一株完整的植物。只是剪取植物的一部分,例如茎、叶、根、芽等进行培育,它们也可以生根并最终发育成一株完整的“五脏俱全”的植物。

扦插生根 | Wikipedia

这一切都意味着,植物比动物更容易替换死去的细胞或组织,无论这些损伤是由于受到动物攻击,还是由辐射造成的。

植物古老的适应策略

虽然辐射和其他类型的DNA损伤也会使植物发生肿瘤,但是,由于植物细胞外围的细胞壁是坚韧的、相互连接的,突变细胞通常无法像癌症那样从植物的一个部位扩散到另一个部位。在大多数情况下,植物的肿瘤也不是致命的,因为植物可以找到方法,绕过那些出故障的组织。

有趣的是,除了天生的对辐射的抵抗力之外,切尔诺贝利禁区内的一些植物似乎还在使用额外的机制来保护它们的DNA,比如改变其化学成分,使其更能抵抗损害;或在细胞功能不正常的时候,启动特殊的“修复系统”,等等。

在遥远的过去,地球表面的自然辐射水平要高得多,那时的植物在地球上也能艰难抵御辐射、实现演化。现在,禁区内的植物们可能正在利用那个遥远时期的适应策略,使自己能在高辐射环境中生存下去。

洋葱的细胞壁 | Maor Winetrob

辐射确实会对植物产生有害的影响,甚至可能缩短某些个体的生命。但是,一旦维持生命的资源足够丰富,而辐射伤害又不至于致命的时候,顽强的生命就能旺盛地生长着。

虽然辐射还将长期存在,但是,这里仿佛是动植物的美好家园,因为没有人类的干扰。当地的生态系统,在某种程度上说明了——对于生态系统而言,人类的破坏力比核辐射还可怕。

无人居住的切尔诺贝利 | 我们的星球

编译来源:

https://theconversation.com/why-plants-dont-die-from-cancer-119184

作者:Stuart Thompson

翻译:Vivian

编辑:Cloud、李子李子短信

一个AI

人类有制造核武器的本领,却没有承受核污染的身体。

译文版权属于果壳,未经授权禁止转载

凡本系统转载其他媒体作品的目的在于传递更多信息,并不代表本系统赞同其观点和对其真实性负责;其他媒体、网站或个人转载使用时必须保留本系统注明的文章来源,并自负法律责任。

精彩展示
入驻名人
  • 张艺谋

  • 习近平

  • 袁隆平

  • 董卿

  • 何镜堂

  • 星云大师

  • 马云

  • 岳成律师

  • 范曾