放眼望去,乌克兰格勒波基湖上波光粼粼的沼泽就像天堂。这里,野猪横行,獐鹿跳跃在齐腰深的草丛中间,数不清的苍鹭和天鹅在浅滩觅食。但是眺望远方,普里皮亚特——一座被45000人废弃的城市的空中楼阁仍依稀可见,切尔诺贝利核电站声名狼藉的4号反应堆红白相间的塔楼也能映入眼帘,该反应堆在9年前爆炸了,是天堂吗?不太像。格勒波基湖是世界上受辐射最严重的湖泊之一。

毫无疑问,历史上最严重的核灾难是人类自身造成的悲剧。可是,它却为科学家提供了一次研究生命怎样适应极端环境的机会。两年多以来,乔治亚大学萨瓦纳河生态实验室的研究人员戴着呼吸器,穿着防护服,手提剂量仪,前往乌克兰研究切尔诺贝利兴盛的野生动物。在最近的一次考察中,他们允许《美国新闻》记者史无前例地观察他们的工作。“你很清楚辐射的危险,可是这里,所有这些有机物却同它生活在一起,”考察组组长罗纳德 · 切瑟说:“它们是怎么幸免的呢?”

在蒙特里尔召开的进化研究学会上透露了一个线索。鲁布伯克得克萨斯理工大学的罗伯特 · 贝克和切瑟考察组的一名成员,提供了一个惊人的证据 :切尔诺贝利的田鼠正在经历一次极快速度的进化。他说,某些动物品种的进化过程的确比将在今后1000万年中发生的进化都大。

研究像切尔诺贝利田鼠这样的小动物是怎样适应环境和进化的是一门新兴学科的一部分,称作进化毒理学,该学科研究放射性和化学污染物是如何改变动物品种的生命进程的。“人类正在改变进化的过程。今后200年,我们可能和遗传情况同今天极为不同的有机物生活在一起得克萨斯州A&M大学的约翰 · 毕克海姆说。

几乎没有人预言,切尔诺贝利工厂周围的野生动物能如此迅速地恢复。反应堆设计上的缺陷加上操作人员的判断错误造成1986年4月26日的爆炸,爆炸将10倍于1945年在广岛投下的原子弹所释放的辐射量排放到大气层中。500多万英亩的上等农田受到污染,16万人被迫离开家园。事故也使附近近1500英亩的森林几乎立即死亡。(松树的大染色体对辐射特别敏感。)前苏联研究人员注意到野生动物的急剧减少和栖息在森林中的小昆虫和蠕虫的死亡。

今天,寿命短的污染物,如放射性碘已经完全衰变,而寿命长的污染物,如钚、放射性铯和放射性锶被深深地埋入了土壤。但是,高表面放射性仍然保持斑纹状。污染仍旧在食物链中循环,蘑菇和浆果让研究人员的计录仪发出尖叫。在该地区捕获的野猪、野鹿和老鼠肌肉里吸进了放射性铯,骨头里吸入了放射性锶。

如果辐射对生物的影响是人们所知道的那样,大量野生动物的存在便是个迷。的确,对那个地区动物细胞的高技术探查向动物不能经受高速率遗传变化的传统观念发起挑战。来自广岛和冷战时期的广泛实验已经证实,辐射破坏染色体和DNA双螺旋线束 · 这种线束含有制造人体蛋白质的功能。大部分时间,遗传损害向某个细胞发出死亡程序,反之则帮助修复酶,恢复遗传密码。当遗传错误没有固定,或者得到错误修复时,问题就出现了,保持突变的形式。在人体内,这种遗传错误可导致分娩缺陷和癌症。更加微妙的是,突变可引起细胞产生错误的蛋白质,比如那些对免疫重要的蛋白质。

经过仔细观察,虽说切尔诺贝利的老鼠不像“变种”,但它们的DNA束上有许多断裂处,突变速率甚高。得克萨斯理工学院的贝克和隆 · 凡 · 邓 · 布切对在污染区内逮住的5只田鼠的DNA进行了分析,并把它同污染区外的田鼠的DNA作了一番比较。为了寻找遗传突变的迹象,他们阅读了一个叫细胞色素b的基因编码,由于它能直接从母体传给胎儿并缓慢发生变化,它被科学家当作一种估计同遗传有关系的“遗传钟”。正如所料,污染区外面的田鼠具有相同的细胞色素b基因。但在切尔诺贝利田鼠中间,5只田鼠的基因顺序和蛋白质各不相同。的确,两种切尔诺可利田鼠之间基因的差异比在一般老鼠中发现的大。

奥斯丁得克萨斯大学研究分子进化的大卫 · 希利斯说,在哺乳动物的进化过程中,遗传编码中的一个字母自发突变的速率估计每一代为10-9。但是在切尔诺贝利,细胞色素b基因的突变速率为10-4。现在的重要问题是,在细胞色素b基因中观察到的快速突变是否也发生在其他基因上。“如果整个基因组可以容忍这种高突变速率,”希利斯说,这表明哺乳动物比人们猜测的更富有弹性。”

然而,这种快速的突变速率对老鼠的全面影响远远没有弄清楚。切瑟说,虽说,在切尔诺贝利环境下,人口似乎有兴旺之势,但单个老鼠却可能生活在适应压力的边缘上,或者正在付出寿命更短的代价。他的实验室正在研究是否能利用一种称作P53的著名的抑癌基因,发挥切尔诺贝利老鼠最大的抗癌性。

来自那个地区的人们显然正在为这次事故付出高额代价,因为在辐射最严重的地方,癌症和与基因突变有关的其他疾病正在增加。上个月,科学家在《自然》杂志上报告说,乌克兰儿童患甲状腺癌的危险性上升了5倍,而住在离切尔诺贝利最近地方的儿童则高出30倍。高比率的自发性流产和分娩缺陷在白俄罗斯文献中有记载。但尚不清楚暴露在辐射下是否是其主要原因。研究人员还指出近几年来,白血病和其他癌症有所增加,但也难确认是否与切尔诺贝利事故有关。

切尔诺贝利附近风景宜人的环境在今后几年里会出现生灵兴旺的景象,但更多的是遗传适应的植物、昆虫和田鼠,而不是人。

[U. S News & World Reports,1995年10月号]