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慢性輻射作用破壞植物發展規律性和基因結構

慢性輻射作用破壞植物發展規律性和基因結構

慢性輻射作用破壞植物發展規律性和基因結構

(神秘的地球uux.cn報道)慢性輻射作用破壞植物發展規律性和基因結構,盡管這并沒有反映在其繁殖的能力上。全俄放射學與農業生態學研究所和國家核研究大學“莫斯科工程物理研究院”奧布寧斯克核能研究所的科學家團隊得出了該結論,該團隊在14年間研究輻射污染區域歐洲赤松群落中的生物效果。

“眾所周知,高水平輻射污染能促進破壞基礎生態進程,對植物和動物生命造成巨大影響,改變其棲息環境。但是,盡管在污染區域進行了諸多研究,慢性輻照對植物和動物群落的非直接后果仍是科學界尖銳討論的對象”,全俄放射學與農業生態學研究所教授,生物學博士斯塔尼斯拉夫·格拉斯金對俄羅斯新聞社說。

在多年研究的結果中,科學家們得出結論,在小劑量輻射作用條件下的群落長期存在,可能改變群落中細胞遺傳破壞的臨時進程,但在此情況下,不影響繁殖指數。研究結果發布在國際著名《Environmental Pollution》雜志上。

大多數針葉植物對輻射作用非常敏感,因此大劑量輻照可以引發這些植物的大量死亡。比如,這發生在靠近切爾諾貝利事故地區和在馬雅克核設施事故后東烏拉爾放射性軌跡地區。

但是,甚至在嚴重的核輻射事故之后,只在不大的區域內觀察到致死效果。更大區域的輻射污染水平沒有引起死亡效果,并給了科學家研究慢性輻射對大自然作用的獨一無二的機會。

全俄放射學與農業生態學研究所和國家核研究大學"莫斯科工程物理研究院"奧布寧斯克核能研究所的研究人員決定看看,在受到長期低劑量輻射作用的自然群落中到底發生了什么。選擇的研究對象是歐洲赤松。非常奇怪,但是這種樹木,即遠古數目種類裸子植物門的后代,就像在今天的理解中進化頂端的人類,對電離輻射表現出同樣高的敏感性。

為了研究,選擇了布良斯克州受輻射污染最重地區的四個地塊,大概距離切爾諾貝利200公里。在整個研究期間,放射性核素污染區塊中在樹木的后代(種子幼苗)中帶染色體畸變的細胞頻率大大地超過控制水平。但是,隨著切爾諾貝利事故發生之后時間變化,觀察到明顯的細胞遺傳變異頻率降低的趨勢。這與因核素放射性分裂和生態系統中組成部分重新分配而使得污染降低有半。

進一步的分析表現出有趣的效果。原來,在可控群落中細胞遺傳破壞頻率隨著時間的推移周期性、波浪狀變化。

如文章作者之一、國家核研究大學“莫斯科工程物理研究院”奧布寧斯克核能研究所核物理技術部教授、生物科學博士阿拉·烏達洛娃對俄羅斯新聞社所說,“這個結果確認了關于在自然群落中在自然原因(它們是支持生命系統動態平衡的方式)影響下,生物參數存在周期性變化的假說。關于這種變化最出名的例子是捕食者和被捕食者之間(比如兔子和狼)數量的群落波動。”

相反,在經受慢性輻射作用的松樹群落中,發現了周期過程破壞是可控制的。這個說明了慢性輻射作用可促進改變自然群落固有的自我發展的規律性。

除此之外,在輻射污染區域的松樹群落中在基因結構和積極基因譜方面發現了不同。特別是在受到慢性輻照群落中負責松樹抗氧化狀態和控制移動遺傳元素活性的基因活性改變。

在同樣的松樹群落,研究了其繁殖指數,該指數是群落健康的最重要指數之一,同時也是對污染作用最敏感的指數之一(就像人類和其他機體擁有的一樣)。

盡管在分子-細胞水平上發生了劇烈和有趣的變化,但在機體和群落水平上,科學家們沒有發現繁殖指數對輻射作用水平的依賴性。同時,在同樣的區塊,研究人員發現天氣條件對松樹種子后代質量的影響。這樣,天氣因素對植物存在的重要性比區域輻射污染大得多。

所有在地球上生存的生物類型,包括人類,都經歷著日益增加對周圍環境造成的人為影響。所獲得的數據擴大了我們對這種作用對大自然和人類非直接后果的理解。




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