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        萬年大復(fù)活

        2012-12-31 00:00:00史軍
        科學(xué)大眾(中學(xué)) 2012年11期


          大象的壽命是70年,人的壽命是80年,巨杉的壽命超過2 000年,生物壽命的極限是多少?不久前,一種叫做蠅子草的植物,為我們提供了最新的答案——30 001年。只不過,它們生命的前30 000年,都是在西伯利亞的凍土里面度過的。如果你對(duì)這個(gè)歲數(shù)的大小沒有概念,不妨設(shè)想一下,當(dāng)這些植物的果實(shí)被松鼠埋到地下的時(shí)候,西伯利亞大平原上到處都是猛犸象在散步。
          要不是俄羅斯的科學(xué)家在凍土里刨坑,把它們從地表以下三四十米的地方弄出來,也許它們還會(huì)再睡上幾千年。究竟是什么力量能讓蠅子草的種子沉睡萬年,它們又是如何被喚醒的呢?
          
          長壽的種子
          在很多人看來,種子就是永遠(yuǎn)有生命的顆粒,除非把它們放到鍋里蒸煮,否則總會(huì)得到一樣的幼苗。但事實(shí)并非如此,種子的壽命是有限的。如果用儲(chǔ)存了兩年以上的大豆種子發(fā)豆芽,就會(huì)發(fā)現(xiàn)有些豆子不會(huì)再冒芽了。如果把豌豆放上10年,就會(huì)有一半的種子失去活力,如果到30年以上,幾乎所有的種子都長眠不醒了。相對(duì)于其他農(nóng)作物,豆子已經(jīng)算得上是長壽種子了。因?yàn)?,辣椒種子和向日葵種子的壽命是4~5年,蘿卜種子的壽命是3~5年,而那些水稻小麥在普通儲(chǔ)存條件下的壽命只有1~3年。
          但在實(shí)際中,自然保存千年的植物種子生根發(fā)芽、開花結(jié)果,并不是什么新鮮事了。1951年,在我國遼寧普蘭店的古荷塘遺跡中,發(fā)現(xiàn)了表皮近乎碳化的蓮子,經(jīng)過分析檢測,這些蓮子已經(jīng)有上千年的歷史。在做了一些處理之后,這樣的蓮花種子竟然發(fā)芽了,還開出了美麗的荷花。
          無獨(dú)有偶,1965年以色列科學(xué)家在一座俯瞰死海的宮殿遺址中,發(fā)現(xiàn)了2 000多年前的椰棗種子,其中也有能夠生根發(fā)芽的。最為戲劇性的是,這些種子自發(fā)現(xiàn)后就被考古學(xué)家束之高閣了,直到40年之后,才有好奇的植物學(xué)家將它們弄來播種。結(jié)果在播下的3粒種子中,竟然有1粒發(fā)芽了,并且長成了一棵健康的椰棗樹。
          這些種子是如何存活這么長時(shí)間的?最主要的是,這些種子擁有特殊的結(jié)構(gòu)。不論蓮子還是椰棗的種子,都有一層致密的種皮。這層種皮就像太空艙保護(hù)宇航員一樣,將種子置于一個(gè)相對(duì)安全的環(huán)境中。不過,這個(gè)太空艙并沒有調(diào)節(jié)溫度和濕度的功能,所以要想存活還得看外界的環(huán)境條件。
          我們知道,種子得到水才會(huì)發(fā)芽,但是水多了也不是什么好事,所以要保存種子,需要嚴(yán)格地控制溫度和濕度。保存椰棗種子的宮殿,處于極端干燥的條件下,于是種子也就被保存了下來。凍土也是個(gè)好的儲(chǔ)存場所,因?yàn)檫@里也足夠干燥。永久凍土帶,看似到處都是水,不過對(duì)于植物來說,那里卻像沙漠一樣干旱。因?yàn)樵谟谰脙鐾翈В械乃际枪腆w,根本不會(huì)潤濕種子,自然也就不會(huì)影響它們的活性了。
          另辟蹊徑的復(fù)活術(shù)
          我們要得到一棵完整的植物,并不一定需要一?;罘N子。我們大概都做過這樣的事情——春天時(shí),折下頂著新芽的柳條,把它們插在裝滿水的汽水瓶里,之后我們又去尋找其他的春日花草了。過了很長時(shí)間,我們又想起汽水瓶里的柳條,拿來一看,那些枝條的下端已經(jīng)長出了胡須一樣的根系。如果有條件,把這些“小苗”種在空地上,它們最終會(huì)長成一棵柳樹。
          實(shí)際上,一個(gè)芽尖,甚至是一個(gè)花粉細(xì)胞,都能培育出一棵綠色植物。這是因?yàn)橹参锛?xì)胞具有全能性。所謂全能性,簡單來說,就是每一個(gè)植物細(xì)胞都含有該物種的全部遺傳信息,從而具備發(fā)育成一個(gè)完整植物個(gè)體的能力。也就是說,生物的每個(gè)細(xì)胞都包含了完整的生命設(shè)計(jì)藍(lán)圖,只是在通常條件下,細(xì)胞只會(huì)選取部分設(shè)計(jì)信息進(jìn)行“施工”。
          為讓細(xì)胞按藍(lán)圖“施工”,“建造”出整個(gè)植物體,就必須提供適合的水分、溫度和營養(yǎng)成分,就是聽起來很神秘的“組織培養(yǎng)技術(shù)”了。插柳樹枝,這就是最簡單的組織培養(yǎng)技術(shù)。今天,我們能以相對(duì)低廉的價(jià)格買到蝴蝶蘭、百合、滿天星這樣的花卉,在很大程度上要?dú)w功于組織培養(yǎng)技術(shù)。
          對(duì)于無法得到種子的植物,利用組織培養(yǎng)技術(shù)無疑是個(gè)好選擇。于是,俄羅斯的科學(xué)家將目光投向了組織培養(yǎng)技術(shù)。他們從“史前松鼠窩”里搞來三個(gè)已經(jīng)成熟、但還沒有開裂的蠅子草果實(shí)。雖然種子已經(jīng)失去了活力,但是果實(shí)中的“胎座”仍然有生命跡象。所謂胎座,就是像動(dòng)物胎盤一樣的結(jié)構(gòu),具有頑強(qiáng)的生命力。我們平常吃的西瓜瓤,還有吃冬瓜時(shí)撕下的那些白色瓤,都是胎座。
          在科學(xué)家的精心培育下,蠅子草的胎座長成小苗,小苗長成了植株,植株開了花,最終結(jié)出了種子。更讓人欣喜的是,這些種子是100%正常的。
          基因大挪移
          如果經(jīng)歷的時(shí)間很久,久到連胎座細(xì)胞也喪失了活性,我們還能不能讓蠅子草復(fù)活呢?
          在永久凍土帶里,保存的生命材料還真不少,從細(xì)菌到藍(lán)藻,再到不同生物的DNA,無所不有。從理論上說,只要獲得了一個(gè)物種的DNA,我們就能把它“造”出來。
          在著名的科幻電影《侏羅紀(jì)公園》里,科學(xué)家利用琥珀中蚊子體內(nèi)的恐龍血液,提取出恐龍的遺傳基因,加以修補(bǔ)和培育繁殖,竟然將已絕跡的史前龐然大物復(fù)活了。雖然用琥珀復(fù)活史前巨獸有些無厘頭(至少目前看如此),但是在永久凍土帶中,我們很有希望找到完整的DNA片段。在轉(zhuǎn)基因技術(shù)的幫助下,我們完全可以拼合出那些已經(jīng)在地球上消失的綠色生命。也許,其中有很多優(yōu)良的作物品種。
           Q:家里的電磁輻射有多大?
          A:針對(duì)公眾對(duì)電磁場是否影響健康的關(guān)注,世界衛(wèi)生組織自1996年開始,組織60多個(gè)國家及相關(guān)國際組織,開展了全球性的“國際電磁場計(jì)劃”,目前已經(jīng)完成極低頻場的全面健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。2007年6月正式發(fā)布了《“國際電磁場計(jì)劃”的評(píng)估結(jié)論和建議》,這份文件指出,高水平磁場曝露,也就是顯著高于100維特斯拉的磁場強(qiáng)度,會(huì)導(dǎo)致對(duì)神經(jīng)和肌肉的刺激,并引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)細(xì)胞興奮性的變化。
          隨著家里家電的越來越多,電磁輻射會(huì)不會(huì)越來越大?為此,電磁輻射監(jiān)測專家以普通家庭為例進(jìn)行了檢測。為測定電磁輻射水平,首先在沒有開啟任何電器的情況下,專業(yè)儀器顯示的數(shù)據(jù)最高是0.018維特斯拉。然后開啟電器,專家們對(duì)家電進(jìn)行了檢測。靠近電視屏幕大約10厘米的地方,顯示的最高數(shù)值是0.113維特斯拉,而當(dāng)測量距離為50厘米時(shí),儀器顯示的數(shù)值迅速降低到0.021維特斯拉。在距離工作中的微波爐正面1厘米處,測得的數(shù)據(jù)最高達(dá)30.11微瓦每平方厘米;在50厘米的地方,這個(gè)數(shù)值迅速降低到0.409微瓦每平方厘米;在1米的距離上,已經(jīng)檢測不到。音響在10厘米距離上測得的數(shù)據(jù)隨音量的增加,數(shù)值從0.037維特斯拉逐漸增加到最大的0.101維特斯拉。
          這個(gè)檢測實(shí)驗(yàn)充分說明,家電的電磁輻射強(qiáng)度隨著距離的增加而迅速下降,因此我們只要與家電保持足夠的距離——1米以上,就可以防范家電的電磁輻射。當(dāng)然有些電器,如電吹風(fēng)、剃須刀、電熱毯、還有手機(jī),我們不得不和它們保持親密接觸。這些電器盡管體積小、功率小,但經(jīng)測量,剃須刀輻射值最高達(dá)0.195維特斯拉,比距離電視機(jī)10厘米處測得的數(shù)值將近大了1倍。電熱毯在通電的情況下,測得數(shù)值最高達(dá)0.777維特斯拉。電吹風(fēng)背面有電機(jī)的地方達(dá)到了0.852維特斯拉;距出風(fēng)口2厘米處也高達(dá)0.5維特斯拉,但在距離出風(fēng)口10厘米處,數(shù)值迅速下降到0.085維特斯拉。
          這些小家電的電磁輻射數(shù)值雖然明顯高于電視機(jī)、音響等大個(gè)兒電器,但仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界衛(wèi)生組織公布的100維特斯拉的標(biāo)準(zhǔn),只要掌握正確的使用方法,它們對(duì)我們的生活就不會(huì)有額外的影響,所以我們不用擔(dān)心。
          家用和類似用途電器的電磁波測量方法列表
          

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