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為什么植物不會死于癌癥?

2019-06-26 09:45:15  來源:原理

切爾諾貝利已經成了災難的代名詞。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年的核災難重新帶回了公眾的視野。這場災難讓成千上萬人罹患癌癥,將一個曾經人口稠密的區域變成一個幽靈城市,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、熊這些動物都已經回到了老核電站周圍的那片茂密的森林里。而說到植被,即使是那些最脆弱和暴露在最外面的植物,也沒有一開始就死亡,哪怕是在輻射最嚴重的地區,受損的植被也在三年內就恢復了。

在受污染最嚴重的地區,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是如何影響活細胞的。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,這些粒子和波會破壞細胞結構,或者制造出會攻擊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卻是個例外。在較高的輻射劑量下,DNA會變得混亂,細胞也會迅速死亡。較低的劑量會以突變的形式改變細胞的功能,造成更難以察覺的損害,例如使細胞癌變,發生無法控制地繁殖,并擴散到身體的其他部位。

對動物來說,這通常是致命的,因為它們的細胞和系統高度特化且缺乏靈活性。如果把動物的生物系統想象成一個復雜的機器,那么每個細胞和器官都有自己的位置和功能,只有在所有的部分都協同工作時,這個系統才得以正常運行。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。

然而,植物卻以一種更加靈活和有機的方式生長。由于它們不能移動,因此它們除了選擇去適應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形成了結構。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,幾乎所有的植物細胞都能產生植物需要的任何類型的新細胞。這就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,無論它們的受損細胞是由于受到了動物的攻擊還是遭受了輻射的傷害,植物都比動物更具有替換受損或死亡的細胞和組織的能力。雖然輻射和其他類型的DNA受損也能導致植物的體內出現腫瘤,但由于植物細胞的周圍有堅硬且相連的細胞壁,所以出現在植物身上的突變細胞通常無法像癌癥那樣從一個部位擴散到另一個部位。在絕大多數情況下,這樣的腫瘤也都不是致命的,因為植物可以找到方法來繞過這些失靈的組織。

有趣的是,除了天然地擁有應對輻射的抵抗力之外,切爾諾貝利禁區內的一些植物似乎還會使用額外的機制來保護它們的DNA,改變細胞的化學成分從而使它們更能抵御破壞,如果這仍不起作用,它們還會啟動修復系統。在遙遠的過去,當植物開始早期的進化時,地球表面的自然輻射水平要比現在高得多,所以為了生存下去,禁區內的植物可能會重新利用那個時期的適應性。

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難發生前還多。

你或許會驚訝于大自然的這種復蘇能力,畢竟切爾諾貝利曾造成了悲劇性的損失,且大大縮短了人類的壽命。輻射確實也會對植物造成明顯的有害影響,并可能縮短某些植物和動物的壽命。但是,如果能充足地供給維持生命的資源,且不是致命性的傷害,那么生命就能繼續欣欣向榮。

至關重要的是,切爾諾貝利核災難的輻射所帶來的傷害,抵不過人類離開這片地區所能帶來的好處。現在,這里基本上是歐洲最大的一個自然保護區,這個生態系統中有著比從前更多的生命形態,只是每個獨立個體的生命周期會短一點。

在某種程度上,切爾諾貝利災難揭示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破壞遠遠小過于對我們的傷害。在人類把自己趕出這個區域的過程中,我們為大自然創造了復蘇的空間。

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