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切尔诺贝利黑蛙,揭示了进化的力量正在击败辐射污染

物种日更

2022-09-30 14:51北京

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1986年,切尔诺贝利核电站四号反应堆发生的事故,是国际核事件等级中仅有的两起被评为七级(最严重)的核能事故之一(另一起是2011年日本福岛核灾难)。

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毫无疑问,急性暴露于高剂量辐射对环境和生物的影响是严重的。但事故发生30多年后,如今的切尔诺贝利已成为欧洲最大的自然保护区之一。如今,生物多样化在那里蓬勃发展,包括熊、狼和猞猁在内的各种濒危物种在那里找到了避难所。

科学界的造假、争论、以及现今的普遍共识

根据国际原子机构的测评,切尔诺贝利灾难引发了放射性污染物以颗粒和气态放射性同位素的形式释放到大气中。截至 2022 年,这是世界上已知的向环境释放的最大放射性物质。

关于该地区的动植物在多大程度上受到事故后放射性污染的影响,一直存在科学争论。

初期阶段的研究表明,在高度放射性污染地区,包括鸟类、昆虫、蜘蛛和哺乳动物在内的几个分类群的动物密度和丰度均有所降低。其中,以一位名叫Anders Pape Møller(法国南巴黎大学)的科学家为首,发表了大约9篇切尔诺贝利地区与生态、进化和非人类生物学相关论文。

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结果,很快被人批评——Møller的论文有缺陷。加上Møller之前的一篇论文被指控伪造数据,2004 年,丹麦科学不诚实委员会(DCSD) 报道称,Møller犯有“科学上的不诚实”罪。

无论这位科学家“有罪或无罪”,随着人类活动的停止,切尔诺贝利地区大型哺乳动物的数量肉眼可见的蓬勃发展起来。根据国家地理杂志的报道:灰狼、獾、野猪、狍、白尾鹰、黑鹳、西部沼泽鹞、短耳猫头鹰、马鹿、驼鹿、大白鹭、大天鹅、小黄鼠狼、红隼和海狸已成倍增加并开始在区域外扩张。

这引起了重大的科学兴趣——辐射是摆设么?

物种的适应

毋庸置疑——辐射会破坏活生物体的遗传物质,并产生不良突变。

然而,现今,面对切尔诺贝利最有趣的研究课题之一是——检测物种是否真的在适应辐射。

与其他污染物一样,辐射可能是一个非常强的选择性因素,那么当生物体在“被选择”后,应当具有利于在受放射性物质污染地区存活率的机制。

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在2016年,科学家在靠近受损核反应堆的地方,发现了几只不同寻常的东方雨蛙(Hyla orientalis)——该物种通常背部颜色为亮绿色,然而,发现的树蛙是接近纯黑的。

黑色素是许多生物体的深色原因。

我们多少都听过“黑人不怕晒”的论调,确实,黑色素可以减少紫外线辐射的负面影响。但鲜为人知的是——黑色素的保护作用可以扩展到核辐射:吸收并消散部分辐射能量。此外,它可以清除和中和细胞内的电离分子,如活性氧物种。

这使暴露在辐射下的个体遭受细胞损伤的几率大大减小,并增加其生存机会。

进化,就在眼皮底下发生着

在检测了第一批黑蛙后,研究人员在2017年至2019年详细检查了不同地区东方雨蛙的颜色。

在这三年里,分析了12个不同繁殖池捕获的200多只雄性青蛙的背部皮肤颜色。这些地方沿着放射性污染的大梯度分布——包括隔离区外、低辐射、以及一些地球上放射性最强的地区。

研究人员在2022年最新一期《进化应用》杂志上阐明:切尔诺贝利地区雨蛙的颜色比其他地区要深得多,基本是漆黑的。

研究结果表明,切尔诺贝利蛙类可能经历了一个快速进化过程,以应对辐射。在这种情况下,那些在事故发生时颜色较深的雨蛙——雨蛙中的少数群体,会受到黑色素的保护作用的青睐。

颜色越深的雨蛙在辐射下活得越好,繁殖也会更成功。30多年来,这些雨蛙经历了大约十多代蛙类的世代更替——这一个经典的自然选择过程真的是非常迅速。

写在最后

对切尔诺贝利黑蛙的研究是更好地了解黑色素在受放射性污染影响的环境中的保护作用的第一步。

不是被辐射变异黑了,而是进化选择后,黑蛙更好地活了下来......咳,不知道现在是不是应该去适当把自己晒黑一点呢?

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