为什么植物不会死于癌症?会自产任何类型的新细胞
切尔诺贝利已经成为灾难的同义词。最近,同名电影和电视作品《切尔诺贝利》的流行,将1986年的核灾难重新公之于众。这场灾难让成千上万的人患上了癌症,将一个曾经人口稠密的地区变成了一座鬼城,并建立了一个2600公里的禁区。
然而,切尔诺贝利禁区并非没有活力。狼、野猪和熊都回到了旧核电站周围的密林中。谈到植被,即使是最脆弱和暴露的植物也不会一开始就死亡。即使在辐射最严重的地区,受损的植被也能在三年内恢复。
在污染最严重的地区,辐射杀死的人、其他哺乳动物和鸟类的数量是植物的许多倍。那么,为什么植物对辐射和核灾难如此有抵抗力呢?
为了回答这个问题,我们首先需要了解核反应堆的辐射如何影响活细胞。切尔诺贝利的放射性物质是“不稳定的”,因为它不断释放高能粒子和波,破坏细胞结构或产生化学反应,攻击细胞机制。
细胞的大多数受损部分是可替换的,但重要的DNA是个例外。在更高的辐射剂量下,DNA会变得混乱,细胞会很快死亡。较低的剂量会以突变的形式改变细胞的功能,导致更难以察觉的损伤,例如导致细胞癌变,产生不受控制的生殖,并扩散到身体的其他部位。
对动物来说,这通常是致命的,因为它们的细胞和系统高度特化,缺乏灵活性。如果我们把动物的生物系统想象成一个复杂的机器,那么每个细胞和器官都有自己的位置和功能。只有当所有部件协同工作时,系统才能正常运行。没有大脑、心脏或肺,人类的生活就不能继续。
然而,植物的生长方式更加灵活和有机。因为他们不能移动,他们别无选择,只能适应周围的环境。植物不像动物那样有固定的结构,而是在生长过程中逐渐形成一种结构。它们的根是否长得深,茎是否长得高,取决于植物其他部分的化学信号的平衡,以及光、温度、水和营养条件。
重要的是,与动物细胞不同,几乎所有的植物细胞都能产生植物所需的任何类型的新细胞。这就是为什么园丁可以通过修剪树枝来种植新植物,并从以前的根或叶中长出新根。
所有这些意味着植物比动物更有能力替换受损或死亡的细胞和组织,无论它们受损的细胞是被动物攻击还是被辐射破坏。尽管辐射和其他类型的DNA损伤也会导致植物肿瘤,但植物中存在的突变细胞通常不会像癌症一样从一个部位扩散到另一个部位,因为植物细胞周围的细胞壁坚硬且相互连接。在大多数情况下,这种肿瘤也不是致命的,因为植物可以找到绕过这些故障组织的方法。
有趣的是,除了对辐射的天然抵抗力之外,切尔诺贝利禁区的一些植物似乎还使用了额外的机制来保护它们的DNA,并改变细胞的化学成分,使它们更能抵抗损伤。如果这不起作用,他们还会激活维修系统。在遥远的过去,当植物开始早期进化时,地球表面的自然辐射水平比现在高得多,所以为了生存,禁区里的植物可能会重新利用那个时期的适应性。
现在,切尔诺贝利周围的生活蒸蒸日上。许多动植物物种的数量实际上超过了灾难发生前的数量。
你可能会对大自然的恢复能力感到惊讶。毕竟,切尔诺贝利造成了悲惨的损失,大大缩短了人类的寿命。辐射确实对植物造成明显的有害影响,并可能缩短一些植物和动物的寿命。然而,如果有足够的资源来维持生命,如果它不是致命的伤害,生命可以继续繁荣。
至关重要的是,切尔诺贝利核灾难的辐射不等于人类离开该地区的好处。目前,这基本上是欧洲最大的自然保护区。这个生态系统中有比以前更多的生命形式,但是每个个体的生命周期更短。
在某种程度上,切尔诺贝利灾难揭示了我们对地球环境影响的真实程度。虽然这次核事故是有害的,但它对当地生态系统的损害远远小于我们的损失。在人类把自己赶出这个地区的过程中,我们为自然创造了一个恢复的空间。
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