Opuszczony budynek hotelu w Prypeci, kilka kilometrów od Czarnobyla. Fotokon/Shutterstock

Czarnobyl stał się synonimem katastrofy. Katastrofa nuklearna z 1986 r., niedawno przywrócona opinii publicznej przez niezwykle popularną… widowisko telewizyjne o tej samej nazwie spowodował tysiące nowotworów, zamienił niegdyś zaludniony obszar w miasto duchów i zaowocował utworzeniem strefy wykluczenia o powierzchni 2600 km².

Ale strefa wykluczenia w Czarnobylu nie jest pozbawiona życia. Wilki, dziki i niedźwiedzie powróciły do ​​bujnych lasów otaczających starą elektrownię jądrową. A jeśli chodzi o roślinność, to wszystko, ale najbardziej wrażliwe i narażone życie roślin nigdy nie umarł, a nawet w najbardziej radioaktywnych obszarach strefy roślinność odradzała się w ciągu trzech lat.

Ludzie i inne ssaki i ptaki zostałyby zabite wiele razy przez promieniowanie, które otrzymały rośliny w najbardziej skażonych obszarach. Dlaczego więc rośliny są tak odporne na promieniowanie i katastrofy nuklearne?

{vembed Y=oNV5Sq28Mp4}

Aby odpowiedzieć na to pytanie, najpierw musimy zrozumieć, w jaki sposób promieniowanie z reaktorów jądrowych wpływa na żywe komórki. Materiał radioaktywny w Czarnobylu jest „niestabilny”, ponieważ stale wystrzeliwuje cząstki i fale o wysokiej energii, które rozbić struktury komórkowecellular lub wytwarzać reaktywne chemikalia, które atakują maszynerię komórek.

Większość części komórki można wymienić w przypadku uszkodzenia, ale DNA jest kluczowym wyjątkiem. Przy wyższych dawkach promieniowania DNA ulega zniekształceniu, a komórki szybko umierają. Niższe dawki mogą powodować subtelniejsze uszkodzenia w postaci mutacje zmiana sposobu funkcjonowania komórki – na przykład spowodowanie, że staje się rakowata, rozmnaża się w niekontrolowany sposób i rozprzestrzenia się na inne części ciała.

U zwierząt jest to często śmiertelne, ponieważ ich komórki i układy są wysoce wyspecjalizowane i nieelastyczne. Pomyśl o biologii zwierząt jako o skomplikowanej maszynie, w której każda komórka i narząd ma swoje miejsce i cel, oraz wszystkie części muszą działać i współpracować, aby jednostka mogła przetrwać. Człowiek nie poradzi sobie bez mózgu, serca czy płuc.

Rośliny rozwijają się jednak w znacznie bardziej elastyczny i organiczny sposób. Ponieważ nie mogą się ruszać, nie mają innego wyjścia, jak tylko dostosować się do okoliczności, w jakich się znajdują. Zamiast mieć określoną strukturę jak zwierzę, rośliny pogodzić się jak idą. Niezależnie od tego, czy mają głębsze korzenie, czy wyższą łodygę zależy równowaga sygnałów chemicznych z innych części rośliny i „szeroka wstęga drewna”, a także warunki oświetlenia, temperatury, wody i składników odżywczych.

Drzewa zajęły teren wokół starej elektrowni jądrowej. Fotokon/Shutterstock

Zasadniczo, w przeciwieństwie do komórek zwierzęcych, prawie wszystkie komórki roślinne są w stanie tworzyć nowe komórki dowolnego typu, jakiego potrzebuje roślina. Dlatego ogrodnik może wyhodować nowe rośliny z sadzonek, których korzenie wyrastają z tego, co kiedyś było łodygą lub liściem.

Wszystko to oznacza, że ​​rośliny mogą zastępować martwe komórki lub tkanki znacznie łatwiej niż zwierzęta, czy szkoda jest spowodowana atakiem zwierzęcia czy promieniowaniem.

I chociaż promieniowanie i inne rodzaje uszkodzeń DNA mogą powodować nowotwory w roślinach, zmutowane komórki na ogół nie są w stanie przenosić się z jednej części rośliny do drugiej, tak jak robią to nowotwory, dzięki sztywne, łączące ściany otaczające komórki roślinne. Nie są też takie guzy śmiertelne w zdecydowanej większości przypadków, ponieważ roślina może znaleźć sposoby na obejście źle działającej tkanki.

Sztywne i łączące się ściany komórek roślinnych czynią je odpornymi na raka. Rattiya Thongdumhyu/Shutterstock

Co ciekawe, oprócz tej wrodzonej odporności na promieniowanie, niektóre rośliny w czarnobylskiej strefie wykluczenia wydają się wykorzystywać dodatkowe mechanizmy chronić ich DNA, zmieniając jego chemię, aby to zrobić bardziej odporny na uszkodzeniai włączanie systemów, aby naprawa to jeśli to nie zadziała. Poziomy naturalnego promieniowania na powierzchni Ziemi były o wiele wyżej w odległej przeszłości, kiedy wczesne rośliny ewoluowały, więc rośliny w strefie wykluczenia mogą czerpać z adaptacji datowanych na ten czas, aby przetrwać.

Nowy powiew życia

Życie wokół Czarnobyla kwitnie. Populacje wielu gatunków roślin i zwierząt są w rzeczywistości większy niż byli przed katastrofą.

Biorąc pod uwagę tragiczną stratę i skrócenie ludzkiego życia związane z Czarnobylem, to odrodzenie natury może cię zaskoczyć. Promieniowanie ma ewidentnie szkodliwe efekty na życie roślini może skrócić życie poszczególnych roślin i zwierząt. Ale jeśli zasoby podtrzymujące życie są wystarczająco obfite, a obciążenia nie są śmiertelne, życie rozkwitnie.

Co najważniejsze, obciążenie spowodowane promieniowaniem w Czarnobylu jest mniej dotkliwe niż korzyści czerpane z opuszczenia tego obszaru przez ludzi. Ekosystem, będący obecnie zasadniczo jednym z największych rezerwatów przyrody w Europie, utrzymuje więcej życia niż wcześniej, nawet jeśli każdy pojedynczy cykl tego życia trwa trochę krócej.

W pewnym sensie katastrofa w Czarnobylu ujawnia prawdziwy zakres naszego wpływu na środowisko na planetę. Jakkolwiek szkodliwa, awaria nuklearna była znacznie mniej destrukcyjna dla lokalnego ekosystemu niż my. Oddalając się od tego obszaru, stworzyliśmy przestrzeń do powrotu natury.

O autorze

Stuart Thompson, starszy wykładowca biochemii roślin, University of Westminster

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

ING