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慢性辐射作用破坏植物发展规律性和基因结构

慢性辐射作用破坏植物发展规律性和基因结构

慢性辐射作用破坏植物发展规律性和基因结构

(36500365uux.cn报道)慢性辐射作用破坏植物发展规律性和基因结构,尽管这并没有反映在其繁殖的能力上。全俄放射学与农业生态学研究所和国家核研究大学“莫斯科工程物理研究院”奥布宁斯克核能研究所的科学家团队得出了该结论,该团队在14年间研究辐射污染区域欧洲赤松群落中的生物效果。

“众所周知,高水平辐射污染能促进破坏基础生态进程,对植物和动物生命造成巨大影响,改变其栖息环境。但是,尽管在污染区域进行了诸多研究,慢性辐照对植物和动物群落的非直接后果仍是科学界尖锐讨论的对象”,全俄放射学与农业生态学研究所教授,生物学博士斯塔尼斯拉夫·格拉斯金对俄罗斯新闻社说。

在多年研究的结果中,科学家们得出结论,在小剂量辐射作用条件下的群落长期存在,可能改变群落中细胞遗传破坏的临时进程,但在此情况下,不影响繁殖指数。研究结果发布在国际著名《Environmental Pollution》杂志上。

大多数针叶植物对辐射作用非常敏感,因此大剂量辐照可以引发这些植物的大量死亡。比如,这发生在靠近切尔诺贝利事故地区和在马雅克核设施事故后东乌拉尔放射性轨迹地区。

但是,甚至在严重的核辐射事故之后,只在不大的区域内观察到致死效果。更大区域的辐射污染水平没有引起死亡效果,并给了科学家研究慢性辐射对大自然作用的独一无二的机会。

全俄放射学与农业生态学研究所和国家核研究大学"莫斯科工程物理研究院"奥布宁斯克核能研究所的研究人员决定看看,在受到长期低剂量辐射作用的自然群落中到底发生了什么。选择的研究对象是欧洲赤松。非常奇怪,但是这种树木,即远古数目种类裸子植物门的后代,就像在今天的理解中进化顶端的人类,对电离辐射表现出同样高的敏感性。

为了研究,选择了布良斯克州受辐射污染最重地区的四个地块,大概距离切尔诺贝利200公里。在整个研究期间,放射性核素污染区块中在树木的后代(种子幼苗)中带染色体畸变的细胞频率大大地超过控制水平。但是,随着切尔诺贝利事故发生之后时间变化,观察到明显的细胞遗传变异频率降低的趋势。这与因核素放射性分裂和生态系统中组成部分重新分配而使得污染降低有半。

进一步的分析表现出有趣的效果。原来,在可控群落中细胞遗传破坏频率随着时间的推移周期性、波浪状变化。

如文章作者之一、国家核研究大学“莫斯科工程物理研究院”奥布宁斯克核能研究所核物理技术部教授、生物科学博士阿拉·乌达洛娃对俄罗斯新闻社所说,“这个结果确认了关于在自然群落中在自然原因(它们是支持生命系统动态平衡的方式)影响下,生物参数存在周期性变化的假说。关于这种变化最出名的例子是捕食者和被捕食者之间(比如兔子和狼)数量的群落波动。”

相反,在经受慢性辐射作用的松树群落中,发现了周期过程破坏是可控制的。这个说明了慢性辐射作用可促进改变自然群落固有的自我发展的规律性。

除此之外,在辐射污染区域的松树群落中在基因结构和积极基因谱方面发现了不同。特别是在受到慢性辐照群落中负责松树抗氧化状态和控制移动遗传元素活性的基因活性改变。

在同样的松树群落,研究了其繁殖指数,该指数是群落健康的最重要指数之一,同时也是对污染作用最敏感的指数之一(就像人类和其他机体拥有的一样)。

尽管在分子-细胞水平上发生了剧烈和有趣的变化,但在机体和群落水平上,科学家们没有发现繁殖指数对辐射作用水平的依赖性。同时,在同样的区块,研究人员发现天气条件对松树种子后代质量的影响。这样,天气因素对植物存在的重要性比区域辐射污染大得多。

所有在地球上生存的生物类型,包括人类,都经历着日益增加对周围环境造成的人为影响。所获得的数据扩大了我们对这种作用对大自然和人类非直接后果的理解。




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