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車諾比禁區驚現奇蹟:微小蟲類展現驚人輻射抵抗力

在車諾比禁區(Chernobyl exclusion zone ,CEZ)高度放射性環境中生活的微型蟲類,看似完全免受輻射傷害。紐約大學的索菲亞·廷托里領導的生物學家團隊收集的線蟲,顯示出在這種危險地區生活的有機體竟然沒有遺傳損傷跡象。研究人員表示,這並不意味著CEZ是安全的,而是這些蟲類有韌性,能夠靈活適應對其他物種可能不友好的條件。

自1986年車諾比核電站反應堆爆炸以來,其周邊地區和鄰近的烏克蘭普里皮亞特鎮一直嚴格禁止無官方批准的人員進入。這片地區的放射性物質使有機體暴露於極度危險的離子輻射水平下,大大增加了突變、癌症和死亡的風險。

我們知道,車諾比地區再次適合人類居住還需要幾千年的時間。然而,動物不懂得遠離這些地區。牠們在禁區內隨意活動,這裡自然成為了一個奇特的輻射動物保護區。

該地區動物的測試顯示,它們與未生活在該區的動物在基因上有明顯差異。但對於災難對當地生態系統影響的瞭解仍有限。

廷托里表示:「車諾比是一場難以想像的悲劇,但我們對這場災難對當地生物群落的影響仍然了解有限。這場突然的環境變化是否選擇了更能抵抗離子輻射的物種,或甚至是某一物種內的個體呢?」

研究團隊收集了來自CEZ的數百隻腐爛水果、樹葉碎片和土壤中的線蟲,使用蓋革計數器測量周圍的輻射,並穿著防護服以防放射性塵埃。研究人員在實驗室中培養了近300隻收集的蟲子,並選擇了15隻O. tipulae進行基因組測序。

O. tipulae品系對DNA損傷更有耐受性

在車諾比禁區收集的線蟲。(圖/Sophia Tintori)

然後,這些基因組與來自世界其他地區的O. tipulae的五個樣本的基因組進行了比較。這些來自菲律賓、德國、美國、毛里求斯和澳大利亞的蟲子在基因上與CEZ的蟲子有所不同,儘管這些基因距離對應於整個20個品系樣本的地理距離。但缺乏輻射環境對DNA損傷的跡象。

研究團隊仔細分析了蟲子的基因組,沒有發現預期中的大規模染色體重組跡象。他們還發現,蟲子的突變率與每隻蟲子來源地的輻射強度之間沒有相關性。

最後,他們對每個20個蟲子品系的後代進行了耐DNA損傷的測試。儘管每個譜系的耐受程度不同,但這也與其祖先暴露於的輻射環境無關。

研究團隊只能得出結論:「沒有證據表明CEZ環境對O. tipulae基因組有任何影響。」他們的發現可能有助於研究人員嘗試了解為什麼一些人比其他人更容易患癌症。

「現在我們知道哪些O. tipulae品系對DNA損傷更敏感或更有耐受性,我們可以使用這些品系來研究為什麼不同的個體更有可能受到致癌物質的影響,」廷塔里說。「思考個體對環境中DNA損傷劑的不同反應將幫助我們清晰地了解我們自己的風險因素。」

這項研究已發表在《美國國家科學院院報》上。

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圖片來源:Sophia Tintori cc By4.0

參考論文:

1.Environmental radiation exposure at Chornobyl has not systematically affected the genomes or chemical mutagen tolerance phenotypes of local wormsProceedings of the National Academy of Sciences.

延伸閱讀:

1.「車諾比隔離區」的狼群演化出抗癌能力