切尔诺贝利事故已过去37年,在那附近生活的动物还好吗?(3)

2023-08-25 11:07     世界科学

寻求共识

难以消弭的数据差异,让一些分属不同阵营的科学家们对对方的研究结论持疑。这种对立情绪有时甚至延续成了人身攻击。2015年,放射生态学国际联盟(一个由放射科学家们组成的非营利性组织)邀请了双方研究人员到美国迈阿密参会,试图让大家达成一个共识。但是事与愿违,这场争论愈演愈烈,以至于"人们开始互相抨击、辱骂,"加拿大麦克马斯特大学的放射生物学家、联盟的财务主管Carmel Mothersill回忆道。

最终,人们只得出了一个共识:"在辐射较轻的区域,很多情况都不清楚,所以我们还不能确定地把任何事情归因于辐射影响。"

这场争辩至今还未分出胜负。对于切尔诺贝利相关研究所得出的结论差异,双方科学家们都给出了自己的解释,比如研究方法、统计技术、或是辐射之外的其他环境因素。以Mousseau和Møller多次研究的红色森林地带为例,这里不光有强辐射的问题,同时也十分贫瘠、植被稀少。因此,Copplestone和他的团队认为,我们不能完全确定,当地动物所受到的负面影响是基于辐射、还是单纯因为其贫瘠的栖息地(Copplestone的部分研究由一个项目所资助,而资助方之一是一家核废料处理公司)。

对于自己和他人研究结果的差异,Mousseau也发表了自己的看法:他指出,部分和他结果背道而驰的研究是在白俄罗斯境内的一片区域进行的,这里比乌克兰的无人禁区更加人烟稀少、未经开垦,因此野生动物可能会以更快的速度从灾难中恢复生息。基辅核研究所的放射生态学家Olena Burdo也认为,对无人区不熟悉的外国科学家只是偶尔造访这一区域,因此可能会忽略野火或洪水等地区性事件对当地生态系统造成的微妙影响。根据她的发现,也正是这些自然灾害事件,会改变放射同位素和动物种群在事故周围的分布情况。

Mousseau十分肯定,一些生活在污染最轻的地区的物种过得很好,甚至因为人类的离开而可能过得比污染区之外的动物还要好很多。其他科学家们也同意,核污染程度最高的部分地区的确有负面影响、但是这只波及了部分物种;Copplestone最近的一项研究便指出,熊蜂--和其他无脊椎动物一样,曾被认为对辐射伤害有较强的抵抗能力--在实验室中经受和红色森林相当程度的辐射时,其繁殖能力会受损。

这场辩论的核心便是两个很难回答的问题:辐射在多高的强度时会导致明显的损害,以及这样的辐射污染会波及到具体的哪些物种?因为不同的物种对辐射的反应各有不同。

"问题的答案并不是非黑即白的,"法国辐射防护与核安全研究所的放射生态学家Christelle Adam-Guillermin表示。经受过超低量辐射的动物哪怕呈现出受到负面影响的征兆,也不能被直接归因于辐射。"得出确切的结论很难,"她说。

此外,还有一个因素可能增加了回答问题的难度:在切尔诺贝利野生动物身上观察到的不良影响,或许不是由于它们正在经受的辐射,而是遗传自它们亲历了1986年事故中放射性坠尘的祖先。(详见35年后,科学家对切尔诺贝利的幸存者及其后代的健康进行研究……)

科学家已经通过实验室证明,尽管少量的辐射照射不会对当时的生物细胞、或它们分裂所得的细胞产生即时影响,随后几代的细胞(也就是孙辈细胞们)有时依旧会发生变异、死亡、或失去原有的分裂能力。

虽然受到辐射照射的细胞没有直接遗传突变,但是这些细胞可能会获得更高的突变倾向。研究人员们猜测,这个现象和表观基因组(附着在DNA上、能够影响基因活动的小分子)的变化有关,因为这些变化可以遗传给下一代。

电离辐射十分强力,能以多种方式损害细胞,如造成基因突变,或生成可损伤生物分子的高活性化学物质。电离辐射和更低能量的辐射(比如红外线、可见光、微波和无线电波等)有着显著的不同,后者并无明显的危害

事实的确如此。在一次实验中,白俄罗斯科学家在切尔诺贝利核电站残垣附近捕获了两只怀孕的堤岸田鼠,并将其饲养在一个没有任何辐射的实验室里。研究团队在2006年报告,尽管这两只堤岸田鼠的后代从未经受过强辐射,它们骨髓细胞中的遗传突变数量丝毫不亚于那些仍然栖息在高辐射污染地区的同类们。Mothersill和Mousseau等人利用统计模型估算了这种继承自祖先的影响程度,并得出结论:如今切尔诺贝利地区鸟类的遗传变异情况,也可能有部分原因来自它们祖先所亲历的核电站爆炸事件。(他们也同时指出,目前依旧存在的辐射残余,也会增加额外的突变压力。)

如果这个假说成立,那么科学家们一直以来都忽视了一个可能深切影响着切尔诺贝利周边生物的强大因素:这些生灵当下所遭受的健康影响,或许并不来自它们自己生命中所接触的辐射,而是它们祖先经历的余孽。Mothersill坚信,这个推论"可以让过去泾渭分明的两派人达成和解"。

让整件事情愈发复杂的是,此地区的动物们极有可能在1986年后来回迁徙过,或者甚至是从地区之外来到这里的。也就是说,这片区域就像是一个混乱的集合体,其中个体的祖先们或许经历过一定程度的辐射、也或许没有,才使总结出一个和辐射相关的规律变得十分困难。

动植物的适应性

一波三折的例子尚不止如此。一些动植物种群如今的繁荣生长,或许是因为它们已经演化得适应了辐射。西班牙奥维耶多大学的Germán Pereda和同事们有一篇尚未发表的研究发现,切尔诺贝利附近的欧洲树蛙体色比事故地区之外的同类深很多。他提出假说,自事故以来,这些树蛙的演化使它们能够在皮肤中制造更多的黑色素,以保护自身不受辐射影响。(不过,Mousseau认为,他还未见过令人信服的证据,可以证明此地区的动物们已经演化得适应了更强的环境辐射。)

无独有偶,还有科学家曾注意到,堤岸田鼠的一些特定细胞会制造出更多的抗氧化物,来对抗辐射引起的毒性。

来自乌克兰和英国的研究人员也曾观察到,自1980年代末以来,一些桦树花粉和月见草种子修复DNA损伤的能力愈发见长。

不过,若科学家想要真正了解生物对核灾难的反应,就需要做更深入的探索。目前为止,大多数的研究都着重寻找辐射强度和野生动物健康状况之间的相关性。芬兰于韦斯屈莱大学的演化生物学家Anton Lavrinienko认为,研究人员们更应该设计实验、来确定辐射是否真的导致了所观察到的现象。他曾和Mousseau合作完成了针对堤岸田鼠的研究。"我们应该停下这样不痛不痒的探索了",他表示,"我们一直在为此努力。"

在人类宏大的科研目标完成前,切尔诺贝利无人禁区里的野生动物们依旧会对有关自己的激烈争辩乐得无知,并且继续它们最擅长的事:在一隅与世隔绝的辐射家园里挖洞、狩猎、飞翔、繁衍。未来的数十年里,辐射生态学家们仍会继续他们的研究和争吵,并(但愿能)最终达成一致结论。

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