3億前年,銀杏樹開始在地球上繁衍生息,見證了恐龍、人等一大批動物的衰亡興盛后,銀杏樹依然枝繁葉茂、高高聳立,它是名副其實的“活化石”。
研究核輻射的實驗室
1945年,第一顆原子彈在日本廣島上空爆炸后,10多萬廣島市民、許多生物經過輻射后蕩然無存,只有古銀杏樹還殘留著光禿禿的樹樁。到第二年春天,這些光禿禿的銀杏樹樁吐出嫩芽、長出新枝。頑強的銀杏樹,到底是依靠什么武器來抵抗放射性物質污染的?科學家不得其解。
直到不久前,法國科學家提出植物能否以產生變異基因方法,來提高抗放射性污染的文章,才算撩開了這一神奇現象的面紗。而其中的來龍去脈,又牽涉到19年前,發生在切爾諾貝利核電站的那場特大核泄露事故。
由于放射性物質嚴重污染,切爾諾貝利已變成無人居住區。現在,安放在那里的放射性檢測儀上,明白地顯示著當地的輻射強度:200~400微倫琴/小時,這是一個比正常值高10~20倍的物理量,人在那里生活一個月就可能患放射病。正因為如此,該地區已被金屬柵欄圍得嚴嚴實實。切爾諾貝利是一個可供研究核輻射現象的大“實驗室”,只有一些相關專業的科學家,為研究放射性強度與生命之間的關系,才冒險從世界各地趕來。
變異基因的作用
一個由加拿大和烏克蘭科學家組成的聯合調查組,很快在切爾諾貝利這個“核實驗室”找到證據:一些松樹體內的基因組,和切爾諾貝利核電站出事前相比,有了顯著變化。因為這些植物細胞內的遺傳物質DNA中,長出一些變異基因——甲基團。接著,加拿大、烏克蘭兩國科學家設想,松樹和其他抗放射性污染強的植物,是通過產生變異基因、改變自身基因組,來實現在較短時間內,提高抗放射性污染的能力。如果確實如此,只要植物體內產生變異基因,就能幸存下來,茁壯成長。
為了證實這一觀點正確與否,科學家又將一些松樹幼苗種到被放射性物質污染過的土壤中,經過近10年的生長、觀察,科學家發現這些松樹體內的甲基化程度,比它們在正常狀態下高出30%。這表明植物的確是通過產生變異基因方式,來保護體內的主要基因免受放射線傷害。這樣一來,植物細胞內DNA中迅速長出的甲基因,便成了松樹、銀杏等植物抵抗放射性污染的武器和證據。
動物身上的基因突變
在切爾諾貝利這個“核實驗室”里,動物學家也試圖找出動物是如何對抗放射性污染的,只是進度要慢一些。
切爾諾貝利放射性環境實驗室主任、動物學家尼古拉-布羅夫曾把農民遺棄的奶牛后代作為研究對象。他從林區自動攝像機拍攝的資料中獲悉,發生突變的奶牛后代產奶量減少,但是體重反而增加了,壽命更長了!尼古拉-布羅夫分析,在強輻射性環境中生活的奶牛,體內的防衛機制,如控制基因的某些機制被迅速啟動,使之向“返祖”方向發生突變,因為奶牛祖先對惡劣環境的適應能力更強大。至于奶牛的產奶特性,專家指出那原本不是進化的結果,而是在長期人工選擇中獲得的。所以奶牛的產奶量減少,無法通過基因突變方式改善。
俄羅斯科學院公共遺傳研究所的科學家用果蠅做實驗時發現,果蠅受小劑量輻射時,一般在3~4小時后產生免疫力。和沒有經過放射性照射的果蠅相比,經過“放射性”環境鍛煉的果蠅,能承受強度更高的放射性輻射。切爾諾貝利國際研究中心的生物學家,曾將31匹蒙古馬帶到切爾諾貝利放牧,其本意是讓動物消化在廢墟上生長的輻射性特別強的雜草?,F在,這些蒙古馬生活得很好,數量也增加到50匹。專家認為,如果不是基因突變,野生蒙古馬不可能很快適應強輻射的環境。當然,科學家還須努力找出是哪些基因發生了變異。
對人的啟發
受生物體“產生變異基因對抗放射性污染”現象的啟發,一些科學家提出在切爾諾貝利核災難中劫后余生的人,體內基因有可能發生突變,這意味著他們的后代有可能比未經歷核輻射磨難的人更強壯、更能承受惡劣環境的考驗。
此前不久,日本科學家公開的一批“轟動性”研究數據,也支持這一觀點。因為1945年遭原子彈轟炸的廣島和長崎,現在的長壽者比例反而比其他城市高。其中114歲的廣島老人,系全日本壽星之最。這些日本科學家認為,如果人在大劑量輻射中沒有死去,只是體內某些細胞發生變異,產生了免疫力。
不可否認,抗輻射的變異基因研究還處于開始階段,更驚人的發現或許還在后面。