前段時(shí)間，美劇《切爾諾貝利》熱播，讓人們重新關(guān)注起30多年前那場(chǎng)災(zāi)難——1986年4月26日，切爾諾貝利核電站爆炸，釋放出了大量的高能量輻射物質(zhì)。

爆炸后，銫的放射性同位素的釋放情況模擬 | 英國(guó)氣象局

有31人遭受急性輻射，在幾周之內(nèi)死亡；成千上萬(wàn)人罹患癌癥。這片一度人口稠密的區(qū)域，變成了一座幽靈之城，周圍2600 km2大小的地區(qū)成為禁區(qū)。

爆炸后的4號(hào)反應(yīng)堆 | chernobylgallery

爆炸發(fā)生時(shí)，在反應(yīng)堆所在建筑，人只要待上一分鐘，就足以因?yàn)橹旅妮椛鋭┝慷?。三十多年過(guò)去了，核心區(qū)域依然不適宜人類居住。然而，雖然并不適合人類生存，但是，現(xiàn)在的切爾諾貝利卻是一派生機(jī)盎然的景象。那里的植物，更是繼續(xù)茂盛地生長(zhǎng)著。

那么問(wèn)題來(lái)了：植物怕不怕輻射呢？植物會(huì)因?yàn)檩椛浠忌习┌Y嗎？

現(xiàn)在的切爾諾貝利，

儼如一個(gè)自然保護(hù)區(qū)

實(shí)際上，巨量的輻射的確會(huì)對(duì)植物的細(xì)胞產(chǎn)生損害。當(dāng)年爆炸時(shí)，核電站附近的樹林因?yàn)槲樟说酱罅康妮椛涠?，這些樹木死前變成橙紅色，因而被稱為“紅樹林”。不過(guò)，稍遠(yuǎn)一點(diǎn)的其他植物，幾乎都沒(méi)有死亡，即使在該地區(qū)輻射最嚴(yán)重的區(qū)域，植被也在三年內(nèi)恢復(fù)了。

如果將污染最嚴(yán)重區(qū)域的植物所受到的輻射，施加于人類、其他哺乳動(dòng)物或者鳥類身上，它們足以死很多次了。那么，為什么植物對(duì)輻射和核災(zāi)難的抵抗力如此之強(qiáng)呢?

切爾諾貝利隔離區(qū)內(nèi)的植物茂盛地生長(zhǎng)著 | Germán Orizaola

核輻射如何影響細(xì)胞

要回答植物為什么無(wú)懼輻射，我們首先需要了解核反應(yīng)堆的輻射如何影響活細(xì)胞。

切爾諾貝利核電站的放射性物質(zhì)是“不穩(wěn)定的”，要想穩(wěn)定下來(lái)，它們就必須釋放高能粒子和波。這些高能粒子和波就是人們常說(shuō)的“核輻射”，當(dāng)它們過(guò)量時(shí)，就會(huì)損壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，或者產(chǎn)生毀壞細(xì)胞功能的活性化學(xué)物質(zhì)，導(dǎo)致細(xì)胞損傷和死亡。

5種輻射類型，與它們的穿透能力 | Mirion Technologies

如果受到損傷，細(xì)胞的大部分是可以自我修復(fù)的，但DNA是個(gè)重要的例外。DNA不僅包含遺傳信息，而且包含指導(dǎo)合成生物正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需的酶等蛋白質(zhì)的編碼。在較高的輻射劑量下，DNA編碼被“打亂”，細(xì)胞迅速死亡。而較低輻射的劑量可以改變細(xì)胞運(yùn)轉(zhuǎn)的方式，造成影響細(xì)胞功能的突變，例如，使細(xì)胞癌變，不受控制地增殖，并擴(kuò)散到身體的其他部位。

無(wú)法移動(dòng)的植物，更能隨遇而安

對(duì)動(dòng)物來(lái)說(shuō)，這些損傷通常都是致命的，因?yàn)樗鼈兊募?xì)胞和系統(tǒng)已經(jīng)高度專門化，而且缺乏靈活性。如果把動(dòng)物想象成一個(gè)復(fù)雜的機(jī)器，里面的每個(gè)細(xì)胞和器官都有自己的位置和用途。而且，為了生存，所有的部件都必須協(xié)同工作。沒(méi)有大腦、心臟或肺，人就無(wú)法存活。

然而，植物卻以一種更加靈活、逐漸演變的方式生存。植物不能移動(dòng)，因此它們別無(wú)選擇，只能盡可能地適應(yīng)所處的環(huán)境。

植物的細(xì)胞不像動(dòng)物那樣有確定的結(jié)構(gòu)和功能，而是隨其生長(zhǎng)過(guò)程逐漸形成的。植物的一部分到底長(zhǎng)成深入地底的根，還是直入云霄的莖和枝，取決于其他部位甚至臨近起的其他植物發(fā)出的化學(xué)信號(hào)，以及地下的微生物網(wǎng)絡(luò)之間的平衡狀態(tài)，當(dāng)然還依賴于光照、溫度、水分和營(yíng)養(yǎng)條件。

關(guān)鍵在于，與動(dòng)物細(xì)胞不同的是，幾乎所有的植物細(xì)胞都能產(chǎn)生植物需要的任何類型的新細(xì)胞。這就是為什么園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，例如莖、葉、根、芽等進(jìn)行培育，它們也可以生根并最終發(fā)育成一株完整的“五臟俱全”的植物。

扦插生根 | Wikipedia

這一切都意味著，植物比動(dòng)物更容易替換死去的細(xì)胞或組織，無(wú)論這些損傷是由于受到動(dòng)物攻擊，還是由輻射造成的。

植物古老的適應(yīng)策略

雖然輻射和其他類型的DNA損傷也會(huì)使植物發(fā)生腫瘤，但是，由于植物細(xì)胞外圍的細(xì)胞壁是堅(jiān)韌的、相互連接的，突變細(xì)胞通常無(wú)法像癌癥那樣從植物的一個(gè)部位擴(kuò)散到另一個(gè)部位。在大多數(shù)情況下，植物的腫瘤也不是致命的，因?yàn)橹参锟梢哉业椒椒ǎ@過(guò)那些出故障的組織。

有趣的是，除了天生的對(duì)輻射的抵抗力之外，切爾諾貝利禁區(qū)內(nèi)的一些植物似乎還在使用額外的機(jī)制來(lái)保護(hù)它們的DNA，比如改變其化學(xué)成分，使其更能抵抗損害；或在細(xì)胞功能不正常的時(shí)候，啟動(dòng)特殊的“修復(fù)系統(tǒng)”，等等。

在遙遠(yuǎn)的過(guò)去，地球表面的自然輻射水平要高得多，那時(shí)的植物在地球上也能艱難抵御輻射、實(shí)現(xiàn)演化。現(xiàn)在，禁區(qū)內(nèi)的植物們可能正在利用那個(gè)遙遠(yuǎn)時(shí)期的適應(yīng)策略，使自己能在高輻射環(huán)境中生存下去。

洋蔥的細(xì)胞壁 | Maor Winetrob

輻射確實(shí)會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生有害的影響，甚至可能縮短某些個(gè)體的生命。但是，一旦維持生命的資源足夠豐富，而輻射傷害又不至于致命的時(shí)候，頑強(qiáng)的生命就能旺盛地生長(zhǎng)著。

雖然輻射還將長(zhǎng)期存在，但是，這里仿佛是動(dòng)植物的美好家園，因?yàn)闆](méi)有人類的干擾。當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)，在某種程度上說(shuō)明了——對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)而言，人類的破壞力比核輻射還可怕。

無(wú)人居住的切爾諾貝利 | 我們的星球

編譯來(lái)源：

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

作者：Stuart Thompson

翻譯：Vivian

編輯：Cloud、李子李子短信

一個(gè)AI

人類有制造核武器的本領(lǐng)，卻沒(méi)有承受核污染的身體。

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果殼

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