適應核輻射的變異黑蛙
在輻射事故發生的30多年後,現在提到的切爾諾貝利顯然已經成為歐洲最大的自然保護區之一。與大眾想像的荒草不生不同的是,在這裡,植被和動物在這裡蓬勃發展,包括熊、狼和猞猁在內的各種瀕危物種在那裡都能找到避難所。
隨着人類活動的停止,切爾諾貝利地區大型哺乳動物的數量肉眼可見的蓬勃發展起來。根據國家對相關物種的統計,包括灰狼、白尾鷹、西部沼澤鷂、短耳貓頭鷹、大白鷺、小黃鼠狼和海狸在內的多種動物都能正常的在核輻射地區生產,並且生物數量已經開始往區域外擴張開來。
為何這些動物能在輻射這麼嚴重的地方生活呢?要知道,根據國際原子機構的測評和數據檢測,截至2022 年,切爾諾貝利是世界上已知的向環境釋放的最大放射性的地方。那場爆炸的核輻射以顆粒和氣態放射性的形式存在,甚至都跑到大氣了。
而毋庸置疑的是——輻射會破壞活生物體的遺傳物質,併產生不良突變,這也是大眾對核輻射這麼懼怕的原因。然而現在的情況有所變化,面對切爾諾貝利的急速惡化的環境,與之相關最有趣的研究課題之一就是——檢測物種是否真的在適應輻射。
和別的輻射物情況相同,輻射可能是一個非常強的選擇性因素。當生物體在這種環境下「被迫選擇」之後,科學家對於生物的存活幾率格外觀眾,並且專門從事相關的物種研究。直到2016年,研究人員在靠近受損核反應堆的地方,驚喜地發現了幾隻不同尋常的東方雨蛙(Hyla orientalis)。
因為這一物種的蛙一般背部顏色呈現亮綠色,但是在這一環境裏面,發現樹蛙的背部顏色是接近純黑的。但是這樣並不能完全說是說是物種進化的結果,因為黑色素的急速增加導致背部表皮的黑色,也是一種可能性。
從小到大,我們肯定沒少聽過「黑人不怕曬」的說法。在一般情況下,黑色素確實是可以減少紫外線輻射的負面影響。但很少有人知道的是——黑色素的保護作用可以擴展到核輻射,並且能夠吸收甚至消散部分輻射能量。
除此之外,它還可以清除和中和細胞中的輻射成分,保護個體不受核輻射的污染和傷害。
在檢測了第一批黑蛙後,研究人員在2017年到2019年期間,詳細檢查了其他輻射地區的東方雨蛙的背部顏色。就在這三年里,研究人員具體檢測和分析了分別處於12個不同的繁殖池捕獲的200多隻雄性青蛙的背部皮膚顏色。
這些地方地核污染呈現一個梯度的變化——包括在隔離區外、低輻射、放射性和污染性最強的地區。
又經過了三年的研究發現,研究人員對於這一變異青蛙有了更深的認識。在2022年最新一期《進化應用》雜誌上闡明道:切爾諾貝利地區雨蛙的顏色比其他地區要深得多,基本是漆黑的。
經過仔細研究比對發現,切爾諾貝利蛙類可能經歷了一個快速進化過程,來更好地應對輻射適應當地的環境。在硬性外部環境的壓迫下,那些處於雨蛙中的少數群體開始通過改變自身條件來生存,身體採用的是黑色素的保護作用,用背部皮膚顏色的改變來獲得更好的生存。
因此,顏色越深的雨蛙在輻射下就能夠活得越好,它們的後代繁殖也會更有優勢更加成功。這30多年以來,已經成功變異的雨蛙經歷了大約上溯十幾代蛙類的世代更替——這一個經典的自然選擇過程真的是非常迅速。但也只有適應能力強的雨蛙才能存活,不然等待它們的只會是淘汰的結果。
變異黑蛙是自然選擇的結果。而我們所說的進化在這一情況下其實就是突變,適者生存成就了進化物種。影響進化過程,有人說災變論也是有一定道理的。
人類是否能參考變異黑蛙的路線?
許多人聽到變異黑蛙的這一發展過程,就聯想到我們人類自身,是否能夠參考變異黑蛙的路線呢?如果這一猜想證明成功的話,那麼人類的生存面積和資源又能再擴大一些了。
目前來說,這一變異路線的參考性不大,主要是因為人類的身體結構和變異黑蛙有極大的不同。
事實上,人類就生活在輻射環境中,但過量的核輻射是有害的,它可能使人致病、致死。印象最深的就是在呆在核輻射環境下83天,一個壯漢就受不住喪失生命了。
一位化學家曾經發表文章來探討這個現象,核輻射之所以有如此大的危害,是因為核輻射爆發出來的成分能夠摧毀所有現存的細胞結構,攻擊力也很強,幾乎沒有能抵擋的東西,事後也很難修復。
雖然從一般的角度來看,細胞本身就有很強自我修復能力,但是在核輻射這一高濃度輻射之下,任何細胞都難以抵擋,最後的結果只能是細胞慢慢死去。
細胞在體內就發生了異變情況,最常見的就是這些細胞會變成癌細胞,這些癌細胞會散發到人身體的各個器官,要知道,動物中的不同細胞是無法進行代替的,缺少任何一種器官,對於動物來說都是毀滅性的。
人類產生變異的可能性極小,小到幾乎不可能。核輻射帶來的細胞變化,會讓一大堆細胞發生同樣的功能性變化,但是這一堆細胞的變化都不一樣,並不能按照人類預想的方向發展變異,更可能帶來的是相互抵制,相互排斥,而不是相互合作抵抗核輻射環境。
輻射對生物的影響就是基因突變,然後產生畸形或者其他的問題,但是自然界的進化本身就是基因突變然後進行自然選擇。突變得好,這個突變基因就會延續並擴展開,輻射只是加速了突變的過程。
人類之所以害怕,是因為它會造成大規模的人類死亡,但是自然界本身就是在不斷的死亡過程中,篩選更合適在地球上生存的生物。
而對於人類變異,還有很重要的一點就是,人類難以承受也難以控制這一變異試驗的犧牲。
研究員對變異黑蛙的研究都超過6年了,人類的基因組織更為複雜,可想而知人力損耗和犧牲量之大,我們任何人都很難說能承擔起這一責任做好長久戰的準備。
按照黑蛙十多代的進化時間,人類平均壽命70左右,十多代起步就是700多年,從時間上看也是一筆巨大的成本。我們現在能做的,只有更好地從變異物種中吸取經驗,盡量減少核泄漏以及核戰爭的爆發,以不變應萬變。
人類可以變異,人類可以演化,這種自然變化的過程是漫長的,也是可以預見的。但是目前的情況下,還不能確定人類是否能適應核輻射的環境,也沒有一個肯定的答案。至少,需要長時間的試驗才能有更確定的答案,所以我們必須對生命、對地球多一份敬畏之心!