切爾諾貝利核災給大自然帶來的意想不到好處

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切爾諾貝利(Chernobyl)已經成為災難的代名詞。這起發生在1986的核災難導致成千上萬民眾患癌,曾經人口稠密的地區變成了鬼城,隔離區面積達2600平方公里(1000平方英里)。最近,一部同名電視劇將這起災難重新帶回人們的視野。

但切爾諾貝利的隔離區內並不是沒有生命。狼、野豬和熊又回到了烏克蘭北部老核電站周圍茂密的森林裏。在植被方面除了最脆弱和暴露在外的植物,大部分都存活了下來。即使是在該地區輻射最強的地方,植被也在三年內恢復了。

處在核污染最嚴重地區的植物,所接受的輻射量足以讓人類、其它哺乳動物及鳥類喪命。那麼,為什麼植物對輻射和核災難的抵抗力如此之強呢?

要回答這個問題,我們首先需要了解核反應堆的輻射會對生物細胞造成什麼樣的影響。切爾諾貝利的放射性物質是「不穩定的」,因為它在不斷地釋放高能粒子和波。這些高能粒子和波會破壞細胞結構,或者產生攻擊細胞器的活性化學物質。

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Image caption 由於放射性污染,烏克蘭和白俄羅斯的大片土地仍然禁止進入,但這些地區的植物卻生機勃勃(Credit: Getty Images)

如果受損,細胞中的大部分都是可替換的,但DNA卻是個例外。較高劑量的輻射會使DNA變得混亂,導致細胞迅速死亡。低劑量的輻射所造成的損害則更加微妙,會產生基因突變,改變細胞功能。例如,使細胞癌變,無法控制地繁殖,並擴散到身體的其他部位。

在動物身上,這通常是致命的,因為動物的細胞和系統高度分化且不容變更。把動物想像成一台複雜的機器,每個細胞和器官都有自己的位置和目的。為了生存,各部門必須協同工作。沒有大腦、心臟或肺,人類無法生存。

然而,植物的生長方式要靈活得多。因為無法移動,它們別無選擇,只能適應所處的環境。植物不像動物那樣有固定的結構,而是在生長過程中逐漸形成的。它們根莖的深度和長度取決於該植物其它部位和附近植物發出的化學信號,以及光照、溫度、水分和營養條件。

植物細胞區別於動物細胞重要的一點是,幾乎所有的植物細胞都有能力產生植物所需要的任何類型的新細胞。這就是為什麼園丁可以從插枝中培育出新的植物,從曾經的莖或葉中萌發出根來。

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Image caption 切爾諾貝利核反應堆爆炸直接導致54人死亡,但它釋放的輻射卻影響了數千人(Credit: Getty Images)

所有這一切都意味著,植物比動物更容易替換死去的細胞或組織,無論這些損傷的原因是由於動物攻擊還是輻射造成。


切爾諾貝利的紅樹林

切爾諾貝利事故發生後,核電站附近的大片針葉林變成了鮮艷的橘黃色,隨著高劑量輻射席捲該地區,這片針葉林隨後便死亡了。

這片面積達4至6平方公里的茂密林地被稱為"紅森林",樹木的針葉受到核污染後變成紅色並有毒。這一地區已成荒地。

但這片紅樹林在30年內就幾乎完全再生了,像白樺樹這樣的落葉樹取代了以前的松樹。

最近的一項無人機調查顯示,紅森林仍是輻射高得驚人的紅點地區。

儘管2016年的一場大火摧毀了大片森林,但無人機拍攝的視頻顯示,儘管輻射水平很高,樹木、草和其他植物依然繁茂。

作者:理查德·格雷(Richard Gray)


雖然輻射和其他類型的DNA損傷可以導致植物體內長出腫瘤,但由於植物細胞周圍的細胞壁是剛性的且相互連接,突變細胞通常無法像癌症那樣從植物的一個部位擴散到另一個部位。在絶大多數情況下,這樣的腫瘤並不致命,因為植物可以找到方法,繞過失靈組織。

有趣的是,除了對輻射有天生的抵抗力之外,切爾諾貝利禁區內的一些植物似乎還有額外的機制保護DNA,改變其化學成分,使其能抵抗輻射。如果這不起作用,它們還會啟動修復系統。在遙遠的過去,早期植物進化的時候,地球表面的自然輻射水平要高得多,所以禁區內的植物為了生存,可能利用了這個時期遺留下來的適應能力。

現在,切爾諾貝利周圍的生命正在蓬勃發展。許多動植物的數量實際比災難前還要多。

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Image caption 許多野生動物在切爾諾貝利周圍的廢墟中繁衍生息,野生馬便是其中一種(Credit: Getty Images)

意想不到

切爾諾貝利事件造成了悲劇性的損失,縮短了人們的壽命,相比之下,大自然的起死回生令人震驚。輻射確實對植物有明顯的傷害,並可能縮短個別植物和動物的壽命。但是,如果有充足的資源維持生命,且所受到的影響不是致命的,那麼生命終將茁壯成長。

至關重要的一點是,人類離開該地區所帶來的好處比切爾諾貝利核電站輻射帶來的傷害還要大。現在這一區域成為了歐洲最大的自然保護區之一,受損核電站周圍的生態系統比以前更加生機勃勃,即使是動植物的生命週期比以前縮短了一些。

在某種程度上,切爾諾貝利之災揭示了人類對地球環境影響的真實程度。儘管這次核事故造成了損害,但它對當地生態系統的破壞遠遠小於人類行為造成的破壞。在人類將自己驅逐出這片區域的過程中,為大自然創造了恢復的空間。

編注:本文最初出現在《對話》中,獲得知識共享許可證後重新發佈。

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