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萬年大復活

2012-12-31 00:00:00史軍
科學大眾(中學) 2012年11期


  大象的壽命是70年,人的壽命是80年,巨杉的壽命超過2 000年,生物壽命的極限是多少?不久前,一種叫做蠅子草的植物,為我們提供了最新的答案——30 001年。只不過,它們生命的前30 000年,都是在西伯利亞的凍土里面度過的。如果你對這個歲數的大小沒有概念,不妨設想一下,當這些植物的果實被松鼠埋到地下的時候,西伯利亞大平原上到處都是猛犸象在散步。
  要不是俄羅斯的科學家在凍土里刨坑,把它們從地表以下三四十米的地方弄出來,也許它們還會再睡上幾千年。究竟是什么力量能讓蠅子草的種子沉睡萬年,它們又是如何被喚醒的呢?
  
  長壽的種子
  在很多人看來,種子就是永遠有生命的顆粒,除非把它們放到鍋里蒸煮,否則總會得到一樣的幼苗。但事實并非如此,種子的壽命是有限的。如果用儲存了兩年以上的大豆種子發豆芽,就會發現有些豆子不會再冒芽了。如果把豌豆放上10年,就會有一半的種子失去活力,如果到30年以上,幾乎所有的種子都長眠不醒了。相對于其他農作物,豆子已經算得上是長壽種子了。因為,辣椒種子和向日葵種子的壽命是4~5年,蘿卜種子的壽命是3~5年,而那些水稻小麥在普通儲存條件下的壽命只有1~3年。
  但在實際中,自然保存千年的植物種子生根發芽、開花結果,并不是什么新鮮事了。1951年,在我國遼寧普蘭店的古荷塘遺跡中,發現了表皮近乎碳化的蓮子,經過分析檢測,這些蓮子已經有上千年的歷史。在做了一些處理之后,這樣的蓮花種子竟然發芽了,還開出了美麗的荷花。
  無獨有偶,1965年以色列科學家在一座俯瞰死海的宮殿遺址中,發現了2 000多年前的椰棗種子,其中也有能夠生根發芽的。最為戲劇性的是,這些種子自發現后就被考古學家束之高閣了,直到40年之后,才有好奇的植物學家將它們弄來播種。結果在播下的3粒種子中,竟然有1粒發芽了,并且長成了一棵健康的椰棗樹。
  這些種子是如何存活這么長時間的?最主要的是,這些種子擁有特殊的結構。不論蓮子還是椰棗的種子,都有一層致密的種皮。這層種皮就像太空艙保護宇航員一樣,將種子置于一個相對安全的環境中。不過,這個太空艙并沒有調節溫度和濕度的功能,所以要想存活還得看外界的環境條件。
  我們知道,種子得到水才會發芽,但是水多了也不是什么好事,所以要保存種子,需要嚴格地控制溫度和濕度。保存椰棗種子的宮殿,處于極端干燥的條件下,于是種子也就被保存了下來。凍土也是個好的儲存場所,因為這里也足夠干燥。永久凍土帶,看似到處都是水,不過對于植物來說,那里卻像沙漠一樣干旱。因為在永久凍土帶,所有的水都是固體,根本不會潤濕種子,自然也就不會影響它們的活性了。
  另辟蹊徑的復活術
  我們要得到一棵完整的植物,并不一定需要一粒活種子。我們大概都做過這樣的事情——春天時,折下頂著新芽的柳條,把它們插在裝滿水的汽水瓶里,之后我們又去尋找其他的春日花草了。過了很長時間,我們又想起汽水瓶里的柳條,拿來一看,那些枝條的下端已經長出了胡須一樣的根系。如果有條件,把這些“小苗”種在空地上,它們最終會長成一棵柳樹。
  實際上,一個芽尖,甚至是一個花粉細胞,都能培育出一棵綠色植物。這是因為植物細胞具有全能性。所謂全能性,簡單來說,就是每一個植物細胞都含有該物種的全部遺傳信息,從而具備發育成一個完整植物個體的能力。也就是說,生物的每個細胞都包含了完整的生命設計藍圖,只是在通常條件下,細胞只會選取部分設計信息進行“施工”。
  為讓細胞按藍圖“施工”,“建造”出整個植物體,就必須提供適合的水分、溫度和營養成分,就是聽起來很神秘的“組織培養技術”了。插柳樹枝,這就是最簡單的組織培養技術。今天,我們能以相對低廉的價格買到蝴蝶蘭、百合、滿天星這樣的花卉,在很大程度上要歸功于組織培養技術。
  對于無法得到種子的植物,利用組織培養技術無疑是個好選擇。于是,俄羅斯的科學家將目光投向了組織培養技術。他們從“史前松鼠窩”里搞來三個已經成熟、但還沒有開裂的蠅子草果實。雖然種子已經失去了活力,但是果實中的“胎座”仍然有生命跡象。所謂胎座,就是像動物胎盤一樣的結構,具有頑強的生命力。我們平常吃的西瓜瓤,還有吃冬瓜時撕下的那些白色瓤,都是胎座。
  在科學家的精心培育下,蠅子草的胎座長成小苗,小苗長成了植株,植株開了花,最終結出了種子。更讓人欣喜的是,這些種子是100%正常的。
  基因大挪移
  如果經歷的時間很久,久到連胎座細胞也喪失了活性,我們還能不能讓蠅子草復活呢?
  在永久凍土帶里,保存的生命材料還真不少,從細菌到藍藻,再到不同生物的DNA,無所不有。從理論上說,只要獲得了一個物種的DNA,我們就能把它“造”出來。
  在著名的科幻電影《侏羅紀公園》里,科學家利用琥珀中蚊子體內的恐龍血液,提取出恐龍的遺傳基因,加以修補和培育繁殖,竟然將已絕跡的史前龐然大物復活了。雖然用琥珀復活史前巨獸有些無厘頭(至少目前看如此),但是在永久凍土帶中,我們很有希望找到完整的DNA片段。在轉基因技術的幫助下,我們完全可以拼合出那些已經在地球上消失的綠色生命。也許,其中有很多優良的作物品種。
   Q:家里的電磁輻射有多大?
  A:針對公眾對電磁場是否影響健康的關注,世界衛生組織自1996年開始,組織60多個國家及相關國際組織,開展了全球性的“國際電磁場計劃”,目前已經完成極低頻場的全面健康風險評估。2007年6月正式發布了《“國際電磁場計劃”的評估結論和建議》,這份文件指出,高水平磁場曝露,也就是顯著高于100維特斯拉的磁場強度,會導致對神經和肌肉的刺激,并引起中樞神經系統中神經細胞興奮性的變化。
  隨著家里家電的越來越多,電磁輻射會不會越來越大?為此,電磁輻射監測專家以普通家庭為例進行了檢測。為測定電磁輻射水平,首先在沒有開啟任何電器的情況下,專業儀器顯示的數據最高是0.018維特斯拉。然后開啟電器,專家們對家電進行了檢測。靠近電視屏幕大約10厘米的地方,顯示的最高數值是0.113維特斯拉,而當測量距離為50厘米時,儀器顯示的數值迅速降低到0.021維特斯拉。在距離工作中的微波爐正面1厘米處,測得的數據最高達30.11微瓦每平方厘米;在50厘米的地方,這個數值迅速降低到0.409微瓦每平方厘米;在1米的距離上,已經檢測不到。音響在10厘米距離上測得的數據隨音量的增加,數值從0.037維特斯拉逐漸增加到最大的0.101維特斯拉。
  這個檢測實驗充分說明,家電的電磁輻射強度隨著距離的增加而迅速下降,因此我們只要與家電保持足夠的距離——1米以上,就可以防范家電的電磁輻射。當然有些電器,如電吹風、剃須刀、電熱毯、還有手機,我們不得不和它們保持親密接觸。這些電器盡管體積小、功率小,但經測量,剃須刀輻射值最高達0.195維特斯拉,比距離電視機10厘米處測得的數值將近大了1倍。電熱毯在通電的情況下,測得數值最高達0.777維特斯拉。電吹風背面有電機的地方達到了0.852維特斯拉;距出風口2厘米處也高達0.5維特斯拉,但在距離出風口10厘米處,數值迅速下降到0.085維特斯拉。
  這些小家電的電磁輻射數值雖然明顯高于電視機、音響等大個兒電器,但仍然遠遠低于世界衛生組織公布的100維特斯拉的標準,只要掌握正確的使用方法,它們對我們的生活就不會有額外的影響,所以我們不用擔心。
  家用和類似用途電器的電磁波測量方法列表
  

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