15:32 10 Tháng Mười Hai 2018
Nhà máy điện hạt nhân Chernobyl

Các nhà khoa học làm sáng tỏ tác động của nhiễm phóng xạ đến quần thể thực vật

© Sputnik / Stringer
Khoa học
URL rút ngắn
0 0 0

Nhiễm phóng xạ cấp tính làm thay đổi mô hình phát triển và cấu trúc di truyền của thực vật, đồng thời không ảnh hưởng đến khả năng sinh sản của chúng.

Một nhóm các nhà khoa học thuộc Viện X quang và Sinh học Nông nghiệp Nga (VNIIRAE) và Viện Năng lượng nguyên tử Obninsk thuộc Đại học Hạt nhân Nghiên cứu Quốc gia MEPhI đã rút ra kết luận này sau 14 năm nghiên cứu tác động của nhiễm phóng xạ cấp tính đến những quần thể cây thông trong các khu vực bị ô nhiễm phóng xạ.

"Như được biết, mức độ ô nhiễm phóng xạ cao có thể làm gián đoạn các quá trình sinh thái cơ bản, có tác động đáng kể đến đời sống của thực vật và động vật, và làm thay đổi môi trường sống của chúng. Tuy nhiên, mặc dù các nhà khoa học đã thực hiện nhiều nghiên cứu tại các khu vực bị ô nhiễm, trong cộng đồng khoa học vẫn tiếp tục những tranh luận sôi nổi về ảnh hưởng lâu dài của phơi nhiễm xạ mãn tính đến các đoàn thể  thực vật và động vật", — Giáo sư Stanislav Geraskin, Tiến sĩ sinh học, từ Viện VNIIRAE nói với Sputnik.

Theo kết quả quan sát lâu dài, các nhà khoa học đã rút ra kết luận rằng, nếu quần thể sống lâu dài trong điều kiện phơi nhiễm bức xạ với liều lượng nhỏ thì điều đó có thể gây ra những rối loạn tế bào, nhưng không ảnh hưởng đến khả năng sinh sản. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí có uy tín "Environmental Pollution ".

Hầu hết các loài cây lá kim rất nhạy cảm với bức xạ, do đó phóng xạ liều cao có thể dẫn đến việc cây thông chết hàng loạt. Ví dụ, cảnh này đã được ghi nhận trong khu vực gần nơi xảy ra tai nạn Chernobyl và sau khi xảy ra tai nạn tại cơ sở hạt nhân Mayak ở tỉnh Chelyabinsk, Đông Ural.

Tuy nhiên, ngay cả sau những tai nạn bức xạ nghiêm trọng nhất, hiệu ứng cây chết hàng loạt chỉ được quan sát thấy trên diện tích nhỏ. Mức độ ô nhiễm ở các khu vực rộng lớn hơn nhiều không dẫn đến hiệu ứng gây chết hàng loạt, vì thế các nhà khoa học có cơ hội độc đáo để nghiên cứu hiệu ứng bức xạ mãn tính trên thực vật và động vật hoang dã.

Các nhà nghiên cứu từ Viện VNIIRAE và Viện MEPhI đã quyết định xem những gì đang xảy ra trong các quần thể tiếp xúc với phóng xạ liều thấp trong một thời gian dài và đã lựa chọn đối tượng nghiên cứu — cây thông. Điều đáng ngạc nhiên: cây thông — "hậu duệ" của các loại thực vật Hạt trần — có độ nhạy cảm với bức xạ ion hóa y như con người — đỉnh cao của sự tiến hóa.

Để thực hiện cuộc nghiên cứu này các nhà khoa học đã lựa chọn bốn địa điểm ở các khu vực bị ô nhiễm phóng xạ nhiều nhất tại vùng Bryansk, cách Chernobyl khoảng 200 km. Trong suốt thời gian nghiên cứu, tần số các tế bào với quang sai nhiễm sắc thể trong các thế hệ cây (cây con) tại các khu vực bị ô nhiễm phóng xạ vượt quá đáng kể mức trung bình. Tuy nhiên, có một xu hướng rõ ràng là càng nhiều thời gian trôi qua sau tai nạn Chernobyl càng giảm tần suất hiện tượng bất thường ở các tế bào. Bởi vì cùng với thời gian mức độ ô nhiễm do sự phân rã phóng xạ trong các hạt nhân giảm dần và diễn ra quá trình phân bố lại chúng trong các thành phần hệ sinh thái.

Phân tích sâu hơn cho thấy một hiệu ứng thú vị. Hoá ra, trong các quần thể được nghiên cứu, tần số rối loạn tế bào thay đổi theo chu kỳ.

Trong cuộc phỏng vấn với Sputnik, Giáo sư Alia Udalova từ Viện MEPhI, đồng tác giả của bài khoa học này, cho biết rằng, kết quả nghiên cứu xác định giả thuyết về những thay đổi định kỳ trong các tham số sinh học của quần thể thực vật dưới ảnh hưởng của các nguyên nhân tự nhiên, đây là một phương cách để duy trì trạng thái cân bằng trong thế giới thực động vật. Một thí dụ nổi tiếng nhất về những biến động như vậy là biến đổi dạng sóng của tổng số động vật ăn thịt và con mồi (ví dụ, thỏ rừng và chó sói).

Khác với các khu vực khác, trong các quần thể cây thông bị phơi nhiễm bức xạ mãn tính đã vi phạm các quá trình tuần hoàn. Điều này có nghĩa là phơi nhiễm bức xạ mãn tính làm thay đổi các mô hình tự phát triển vốn có trong các quần thể thực vật.

Ngoài ra, trong các quần thể cây thông trên các khu vực bị ô nhiễm đã phát hiện những khác biệt trong cấu trúc di truyền và bộ gen. Ví dụ, trong các quần thể bị chiếu xạ mãn tính đã thay đổi hoạt tính của các gen chịu trách nhiệm về tình trạng chống oxy hóa và kiểm soát hoạt động của các gen di truyền.

Trong các quần thể cây thông, các nhà khoa học đã nghiên cứu chỉ số sinh sản — một trong những chỉ số quan trọng nhất về sức khỏe của toàn bộ quần thể, đồng thời đây là chỉ số nhạy cảm nhất với các tác hại (cũng như ở người và các sinh vật khác).

Mặc dù có những thay đổi lớn ở cấp độ phân tử tế bào, nhưng, các nhà khoa học đã không phát hiện những thay đổi lớn về số lượng, tức là các thông số sinh sản không bị ảnh hưởng bởi mức độ nhiễm xạ. Đồng thời, các nhà nghiên cứu ghi nhận rằng, điều kiện thời tiết ở các khu vực bị ô nhiễm ảnh hưởng đến chất lượng hạt giống cây thông. Vì vậy, đối với các thực vật, yếu tố thời tiết là quan trọng hơn nhiều so với độ ô nhiễm phóng xạ.

Tất cả các quần xã sinh vật trên Trái Đất, kể cả con người, đều chịu tác động ngày càng tăng của ô nhiễm môi trường. Các dữ liệu thu được mở rộng sự hiểu biết của chúng ta về những tác động lâu dài của các yếu tố như vậy đối với thiên nhiên và con người.

Từ khóa:
MEPhI
Tiêu chuẩn cộng đồngThảo luận
Bình luận trên FacebookBình luận trên Sputnik