Tại sao thảm họa nguyên tử Chernobyl không giết hết tất cả các loài thực vật?

Thảm hoạ nguyên tử Chernobyl xảy ra vào ngày 26 tháng 4 năm 1986 khi nhà máy nguyên tử Chernobyl ở Pripyat, Ukraina phát nổ. Thảm họa này khiến hàng nghìn người mắc bệnh ung thư, biến khu vực đông dân một thời thành thành phố ma và tạo ra khu vực cách ly có diện tích 2600km².

Nhưng khu vực cách ly đó vẫn có sự sống. Chó sói, lợn rừng và gấu đã quay trở lại những khu rừng tươi tốt quanh nhà máy hạt nhân cũ. Và thực vật, trừ những loài bị tổn thương và nhiễm phóng xạ nhiều nhất, chưa bao giờ bị phá hủy hoàn toàn. Ngay cả ở những nơi nhiều phóng xạ nhất, thảm thực vật cũng hồi phục trong vòng ba năm.

Một khu vui chơi bị bỏ hoang gần nơi nhà máy Chernobyl phát nổ.

Với mức phóng xạ tại những nơi đó, con người, động vật có vú và chim chóc có thể sẽ bị giết rất nhiều lần. Vậy tại sao thực vật vẫn kiên cường sống tiếp trước thảm họa phóng xạ và hạt nhân?

Để trả lời câu hỏi này, trước tiên chúng ta cần hiểu phóng xạ từ các lò phản ứng hạt nhân ảnh hưởng đến tế bào sống như thế nào.

Chất phóng xạ của nhà máy nguyên tử Chernobyl là loại "không ổn định" vì nó liên tục phát ra các hạt và sóng năng lượng cao phá vỡ cấu trúc tế bào hoặc tạo ra các hóa chất phản ứng tấn công cấu trúc của tế bào.

Hầu hết bộ phận của tế bào đều có thể thay thế nếu bị phá hủy, nhưng DNA là một ngoại lệ quan trọng. Nếu phóng xạ ở mức cao, DNA bị cắt gọt và các tế bào nhanh chóng chết đi. Phóng xạ thấp có thể gây ra tổn thương dưới dạng đột biến làm thay đổi cách thức hoạt động của tế bào, ví dụ như trở thành tế bào ung thư, nhân lên không kiểm soát và lan sang các bộ phận khác của cơ thể.

Ở động vật, điều này thường gây ra tử vong, vì các tế bào và hệ thống của động vật rất chuyên biệt và không linh hoạt. Hãy coi động vật như một cỗ máy phức tạp, trong đó mỗi tế bào và cơ quan có một vị trí và mục đích cụ thể, và tất cả các bộ phận phải hoạt động và phối hợp với nhau để cá thể đó tồn tại. Con người không thể sống mà không có não, tim hoặc phổi.

Tuy nhiên, thực vật phát triển theo cách linh hoạt và hữu cơ hơn nhiều. Vì không thể di chuyển, thực vật không có lựa chọn nào khác ngoài việc thích nghi với hoàn cảnh của mình. Thay vì có một cấu trúc xác định như động vật, thực vật từ từ hình thành cấu trúc theo thời gian. Việc thực vật mọc rễ sâu hơn hay có thân cây cao hơn phụ thuộc vào sự cân bằng của các tín hiệu hóa học từ các bộ phận khác của cây và "mạng thực vật xung quanh" cũng như các điều kiện ánh sáng, nhiệt độ, nước và dinh dưỡng.

Cây xanh đã khai hoang khu vực xung quanh nhà máy điện hạt nhân cũ.

Điều quan trọng là, không giống như tế bào động vật, hầu như tất cả tế bào thực vật đều có thể tạo ra bất kỳ loại tế bào mới cần thiết. Đây là lý do tại sao người làm vườn có thể trồng được cây mới từ cành giâm có rễ mọc ra từ những gì đã từng là thân hoặc lá.

Tất cả điều này có nghĩa là thực vật có thể thay thế các tế bào hoặc mô đã chết dễ dàng hơn nhiều so với động vật, dù tổn thương là do bị động vật tấn công hay do phóng xạ.

Và trong khi phóng xạ và các loại tổn thương DNA khác có thể gây ra khối u ở thực vật, các tế bào bị đột biến thường không thể lan từ bộ phận này sang bộ phận khác của thực vật như bệnh ung thư, nhờ vào các vách tế bào cứng rắn. Các khối u đó cũng không gây tử vong trong phần lớn các trường hợp, vì thực vật có thể tìm cách để hoạt động quanh các mô bị hỏng.

Các vách tế bào cứng rắn của thực vật giúp chúng chống lại ung thư.

Điều thú vị là, ngoài khả năng phục hồi bẩm sinh sau khi nhiễm phóng xạ, một số loài thực vật trong khu vực cách ly của thảm họa Chernobyl dường như đang sử dụng các cơ chế bổ sung để bảo vệ DNA của chúng, thay đổi cấu trúc hóa học để chống lại các tổn thương và khởi động hệ thống sửa chữa nếu việc này không có tác dụng.

Một cuộc sống mới

Cuộc sống quanh Chernobyl hiện đang phát triển mạnh. Quần thể của nhiều loài thực vật và động vật thực sự lớn hơn rất nhiều so với trước thảm họa.

Với mất mát bi thảm và cuộc sống ngắn ngủi của con người liên quan đến thảm họa Chernobyl, sự hồi sinh của tự nhiên có thể làm bạn ngạc nhiên. Phóng xạ có tác động cực kỳ nguy hại đến đời sống thực vật và có thể rút ngắn cuộc sống của từng loài động thực vật. Nhưng nếu nguồn lực duy trì sự sống được cung cấp đủ dồi dào và các tổn thương không gây tử vong, thì cuộc sống sẽ khởi sắc.

Điều quan trọng là, tổn thương do phóng xạ mang lại tại Chernobyl đã được giảm thiểu nhờ những lợi ích thu được từ việc con người rời khỏi khu vực đó. Hiện tại đây là một trong những khu bảo tồn thiên nhiên lớn nhất Châu Âu, hệ sinh thái hỗ trợ nhiều cuộc sống hơn trước, ngay cả khi mỗi chu kỳ sống riêng lẻ ngắn hơn một chút.

Theo một cách nào đó, thảm họa Chernobyl cho thấy mức độ tác động đến môi trường của chúng ta. Mặc dù nguy hại, thảm họa hạt nhân ít phá hủy hệ sinh thái địa phương hơn những gì chúng ta làm. Khi tránh xa khu vực đó, chúng ta tạo ra không gian cho sự trở lại của thiên nhiên.

• Phát hiện mới về hiệu ứng thảm họa hạt nhân Chernobyl
• Vén màn bí mật giúp động vật sống sót sau thảm họa Chernobyl