03.02 切尔诺贝利真的产生了因辐射而变异的生物吗??

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切尔诺贝利禁区在1986年4月26日核电站爆炸后被封锁的,现在正成为一个各种各样动物如鹿、海狸、猫头鹰、棕熊、猞猁和狼避难所,野生动物在高辐射水平下长期生活,放射性同位素必然引发各种基因变异,而且有些元素本身就有生理毒性,会随着食物链在生物中积累,影响生物健康和繁殖。

放射性同位素的辐射能量会破坏或破坏DNA分子,对动物而言会产生三种后果:

  • 如果辐射剂量足够,对基因DNA分子足够严重,细胞就无法分裂复制,生物体会死亡;

  • 有时DNA无法修复,产生突变,突变的DNA可能导致肿瘤并影响动物的繁殖能力;
  • 如果在生殖细胞中发生突变,导致胚胎致死或先天缺陷的畸形胚胎,即一般指的变异生物,但不太可能变异产生新的动物物种。

以下是一些在切尔诺贝利区拍摄到的变异动物的照片

切尔诺贝利地区突变动物的数量非常之高,有许多迹象表明这些动物受到了辐射的影响,许多野生动物突变导致神经系统发育不全和大脑变小,如辐射区鸟类的大脑比非辐射区域要小得多。但由于变异动物大多数无法活到成年,或者繁殖能力有限,所以大多数的变异只是暂时的效果。


科学闰土


自从1986年4月26日那个可怕的午夜之后,切尔诺贝利这个名字就成为了核灾难的代名词。位于乌克兰北部的这座核电站尽管通过了安全测试,但依然发生了爆炸。那片土地上也留下了至今仍无法消除的放射性阴影。

变异的生物自然有,不过并不像人们幻想中的那样可怕而奇怪,并不是“生化危机”!

无论从字面上,还是从隐喻层面来说,这一事件同时激发着人们对于核电风险的恐惧和希望。而在切尔诺贝利核辐射禁区,这场天启式的灾难对于当地自然环境,很难说最终会导向毁灭还是重生。

至少,那块2600平方公里的禁区如今已经意外地变成了一块自然保护区。尽管电离辐射对生态系统有着很大影响,但人们也看到了希望。

对该地区动植物调查显示,由于几乎未受人类活动的影响,当地部分物种的种群数量正在蓬勃发展。

让我们来看看,那些大大小小的生命,到底发生了怎样的变化?


黑色真菌:死亡的分解者

毁灭性的灾难对于很多生物无疑是巨大的打击,但对于某些微生物来说,这却是一个绝佳的机会。

种种富含黑色素的真菌如今已经成为切尔诺贝利领土上的国王,而这要归功于电离辐射对其色素的影响。研究表明,这些真菌不仅能够忍受发电站的放射性作用,它们甚至已经能够以此为生。

然而,对于周围生态系统中的其他分解者来说,这并不是一个好消息。 虽然某些微小的物种已经占据了优势,但其他种类的分解者却遭受了重创。

2014年发表的一项研究显示,切尔诺贝利周围20个森林地区的落叶分解率显着下降,这说明禁区环境中最小尺度的 “回收者” 已经发生了重大变化。


红松和大豆

在人们的脑海中,核灾难通常都会与灰尘、废土、荒芜等景象联系到一起。然而,切尔诺贝利周围地区的图像却显示出了茂盛的植被和枝叶。这是如何形成的呢?

当然,并非所有植物都能在切尔诺贝利灾难后活得如此之好。经历过核辐射的破坏后,大约10平方公里的松林被冠以“红色森林”的称号。许多树木都被推土机铲倒,这里的土地也无疑仍是禁区内污染最严重的地区之一。

然而,其他地区的植物已经找到了应对辐射压力的办法。

科学家研究了切尔诺贝利禁区内生长的大豆,并与100公里以外地区的同类作物进行了比较。

分析发现,这些受过辐射的植物并非兴盛起来,它们通过排出能够吸收重金属的蛋白质,幸运地存活下来。


鸟类大脑和橙色羽毛

在众多物种中,鸟类种群可以说受灾难影响最为严重。一项涉及近50个物种、550个标本的研究发现,辐射对鸟类的神经发育有影响,其脑容量显着下降。

虽然许多鸟类的种群数量在那场浩劫后逐渐减少,不过并非所有的鸟类都受到了同样的影响。研究人员发现,雌性鸟类的死亡数量要多于雄性。

多彩靓丽的羽毛使得一些鸟类在生存中处于明显的劣势。

用于产生大量黑色素的生物化学特性几乎耗尽了鸟类躯体的抗氧化剂供应。这正是抵御辐射伤害的重要化学物质。

那些具有类胡萝卜素着色,以及体重较大的物种,其种群数量出现明显下降。这说明黑色正在成为切尔诺贝利地区鸟类的新时尚。


野兽的逆袭

在切尔诺贝利无人区,最令人惊讶的发现就是大量哺乳动物迅速返回森林。

20世纪90年代中期对小型动物的研究显示,该区域边界地区的老鼠和田鼠种群的规模没有明显差异。

近几十年来,包括鹿和野猪在内的较大动物也出现了反弹现象。

而最大的赢家或许就是狼。在没有人类干扰的情况下,它们享有大量的猎物。据研究人员统计,切尔诺贝尔禁区内灰狼种群密度高达其他地区的七倍。

然而,较高的数字并不一定意味着健康。朴茨茅斯大学研究员吉姆·史密斯认为:这并不意味着辐射对野生动物有益,这只能说明人类居住带来的影响要更为糟糕。比如狩猎、农业和林业等等。


三角头巾

一般来说,人类不允许居住在切尔诺贝利禁区内。灾难爆发后,大约35万人被疏散,留下这片土地供大自然自行消化。

然而,在接下来的几个月里,大约有1000人回到了遭受辐射的家中。他们选择了这片熟悉的地方,孤独地生活,手中只有盖革计数器做伴。

这些所谓的“切尔诺贝利头巾团”主要由老年妇女组成,她们无疑是一个正在消失的人群。 今天,返回切尔诺贝利地区的人只有十分之一还活着。人口数量的逐渐减少似乎并非有毒环境的直接后果,而是身体日渐衰老的自然现象。


同切尔诺贝利生态系统中的大多数生物一样,人们很难在被现代世界遗弃的居所和遭受辐射威胁的风险地区中划出一条清晰的界线。


大狗说


切尔诺贝利的教训的是惨痛的,作为核行业的从业者,我们也从来不避讳讨论切尔诺贝利,并且要时时提起,鞭策我们自己不要忘记人类这次惨痛的教训。

但有的作者怎么危言耸听,怎来来写,语不惊人死不休。随便从网上找个动物变异的照片就搭配“切尔诺贝利核电站贝利核电站附近的变异动物”,那背景都不是切尔诺贝利核电站的背景好吗?

图释:花费巨资打造的新石棺,寿命大约100年

辐射会使得动物变异,主要原因就是辐射粒子能够改变细胞内遗传物质DNA的结构,生物生长或者繁殖下一代时均会有DNA复制的过程。如果DNA结构改变了,就会发出指令形成不同的蛋白质,不同的蛋白质表现出不同的功能,万一功能产生了巨大差异就会表现出病变。


目前的生物都是经过长期自然选择后形成的,本身具有一定适应环境的能力,少部分的基因不变并不会影响生物的生存能力和生育能力,从外形上也看不到有任何变化。

自切尔诺贝利事故后,一直有生物学家在做事故后调查,一位法国研究机构事故后调查了7700多只鸟类,发现了11只畸形鸟类。

也有少量的大型哺乳动物发生了突变,不过这些动物大多数出生后过了几个小时后就死了,并不会产生后代,所以,畸形的动物并没有网上的普遍。

核电站出现事故后主要的放射性物质就是铯 -137和碘 -131,碘 -131的半衰期是8.3天,现在早已经衰变的没有了,铯 -137的半衰期是30.2年,目前已经放射性强度已经减小为原来的一半了。

目前的情况是,相较于核辐射,人类对于生物的干预显得更大,切尔诺贝利事故过去30多年后,现在的隔离区内已经成了动物的天堂,野兔、马、狐狸、草原灰狼、野驴等在别处很少看到的动物在那里都能被看到。

今天的科普就到这里了,更多科普欢迎关注本号!


核先生科普


上海科技报科普问答主持人:主任记者 吴苡婷


切尔诺贝利核电站位于今天的乌克兰国,建于前苏联时期,1986年,由于操作人员的失误,切尔诺贝利核电站发生了可怕的核泄漏事故,之后核电站和附近的城镇都被废弃,所有的人员都被撤离。因为核辐射造成了很多人员的伤亡。


当人类离开后,切尔诺贝利又成为了野生动物的乐园,在一开始的一二年中,这里幸存的家畜,它们没有死亡,但是繁殖了很多畸形后代,这些后代的死亡率很高。畸形的情况发生在面部、四肢等,当然还有一些后代看上去还算正常,但是它们有一些奇怪的疾病。



为什么会如此呢?这是因为核辐射对于动物的DNA具有破坏作用,我们知道动物体内的DNA会发出生产蛋白质的指令,如果DNA被破坏后,指令就会发生错误,如果是涉及到外貌的DNA被破坏,那么动物的后代表现出来就是面目全非,如果涉及到神经系统的DNA发生变异,那么动物后代出生后就会立刻死亡。


当然还有一个很小的概率的事情,那就是核辐射刚好修复了动物体内的缺陷基因,使得它们获得了康复,并且获得优良的后代。


科坛春秋精选


很多证据都证明,确实是有的。核辐射,或通常称之为放射性,存在于所有的物质之中,这是亿万年来存在的客观事实,是正常现象。核辐射有三条射线,级别不一样,代表的伤害不一样。切尔诺贝利的核辐射线级别是最大的,已超过人或者动物生物的承受了。


风俗知多少


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