Japanin ydinvoimalaonnettomuuden vuoksi radioaktiivinen säteily on jälleen tapetilla. Näkymätön, salakavala tappaja, joka rikkoo DNA:n ja polttaa ihon: säteily aiheuttaa ihmisissä niin suurta pelkoa, että joditabletit ovat loppuneet kaupoista jopa toisella puolella Euraasiaa (mikä saattaa kertoa enemmän siitä, paljonko ihmiset näistä asioista tietävät).
Ihmiselle radioaktiivinen säteily on vaarallista varsin pieninäkin annoksina. Eri eliöiden radioaktiivisen säteilyn sietokyky kuitenkin vaihtelee laajasti. Millainen on muun elollisen luonnon suhde ihmisen tuottamaan säteilyyn? Kuinka huolissamme meidän pitäisi olla luonnosta, kun puhutaan ydinonnettomuuden mahdollisuudesta?
Sympaattiset karhukaiset ovat kuuluisia siitä, että ne sietävät laboratoriokokeissa tuhat kertaa ihmiselle hengenvaarallista rajaa enemmän säteilyä. Hyönteiset ovat karhukaisiin verrattuna harjoittelijoita, mutta nekin sietävät vähintään kymmenkertaisen säteilyannoksen ihmiseen verrattuna. Jos Kylmän sodan pahin skenaario olisi sittenkin tapahtunut, nämä eläimet eivät olisi antaneet moisen pikkuseikan häiritä itseään, vaan olisivat perineet varsin tyhjäksi muuttuneen maan. Niiden seuraan olisivat todennäköisesti liittyneet jäkälät, jotka todistetusti jatkavat kasvuaan liiemmin häiriintymättä vaikka avaruudessa ilman säteilysuojia.
Jos mahdollista, vielä kertaluokkaa sitkeämpiä selviytyjiä ovat Bdelloidea-rataseläimet. Nämä pienet, muutaman sadan solun kokoiset vesieläimet ovat pärjäilleet viimeiset 80 miljoonaa vuotta ilman seksiä. Ja mitenkö se liittyy asiaan? Olennaisesti, itse asiassa.
Suvuttoman lisääntymisen suurimpia ongelmia on haitallisten mutaatioiden kertyminen, sillä luonnonvalinta puree heikommin eliöihin, joilta puuttuu rekombinaatio. Yleensä suvullisesta lisääntymisestä luopuvat eläimet (kuten edellisessä artikkelissa mainitut liskot) tuomitsevatkin itsensä pikaiseen sukupuuttoon, vaikka saattavatkin saada siitä hetkellistä etua. Rataseläimet ovat korjanneet asian kehittämällä ylivoimaisen tehokkaan DNA:n korjausjärjestelmän, jolla ne paikkaavat jopa palasiksi hajonneita kromosomeja. Niinpä ne kestävät pysyviä vauroita saamatta säteilyannoksia, jotka riittäisivät steriloimaan karhukaisenkin.
Hieman tilastoja eri eliöiden säteilynsietokyvystä. Vertailukohdaksi käynee se, että suomalaisten keskimääräinen säteilyannos vuosittain on noin 0,004 sievertiä. Tappava annos lyhyellä aikavälillä saatuna:
Ihminen 4,5 Sv
Koira 3,5 Sv
Rotta 7,5 Sv
Torakka ~10 Sv
Banaanikärpänen 640 Sv
Karhukainen 5000 Sv
Thermococcus gammatolerans -arkkibakteeri 30 000 Sv
Niin traagisia kuin Hiroshiman ja Nagasakin ydinpommit ja Tsernobylin voimalaonnettomuus aikoinaan olivatkin, niidenkin jälkiä tutkimalla voidaan oppia jotain siitä, kuinka luonto suhtautuu säteilyyn. Hiroshiman kaupungin keskusta tuhoutui lähes täydellisesti, kuten alla olevasta kuvasta voi nähdä, ja niin ihmiset kuin muutkin eliöt kuolivat pahimmalla tuhoalueella. Lähestulkoon ainoat selviytyjät olivat yllättäen muutama neidonhiuspuu, jotka elävät yhä tänäkin päivänä. Jos joskus käyt Hiroshimassa, käy ihmeessä katsomassa näitä selviytymisen mestareita.
Neidonhiuspuut kuuluvat ikivanhaan paljassiemenisten kasvien kehityslinjaan. Ne ovat olleet olemassa lähes kolmesataa miljoonaa vuotta, mutta lajeja ei ole koskaan ollut montaa: neidonhiuspuut ovat huonoja lajiutumaan, mutta vielä huonompia kuolemaan sukupuuttoon. Nykyään elossa on enää yksi laji, joka on arvostettu koristepuu ympäri maailman. Omalta ikkunalaudaltanikin löytyy sellainen. Se on tunnettu kyvystään kestää melkein mitä tahansa: pakkasta, hellettä, kuivuutta, kosteutta, saasteita… ja säteilyä. Hiroshiman neidonhiuspuut pudottivat räjähdyksen jälkeen lehtensä, kasvattivat uudet tilalle ja jatkoivat elämäänsä kuin mitään ei olisi tapahtunutkaan.
Säteilystä voi olla luonnolle myös yllättäviä hyötyjä, kuten Bikinin atollin ja Tsernobylin tapaukset osoittavat. Tyynellä Valtamerellä sijaitsevaa Bikinin atollia käytettiin Kylmän sodan aikaan ydinpommien testaukseen, ja atolli on ollut siitä saakka asumaton ja kalastuskiellossa. Se onkin todellinen paratiisi haille ja muille suurille kaloille, jotka ovat muualla maailman merillä ylikalastettuja.
Tsernobylin aluekin on edelleen asumaton ja ihmiselle vaarallinen, joten siitä on tullut kipeästi kaivattu suojelualue keskelle tiheään asuttua Itä-Eurooppaa. Nykyään talojen raunioilla vaeltavat karhut, sudet ja visentit. Ei ole tosin varmuutta siitä, missä määrin eläimet menestyksellisesti lisääntyvät alueella, ja kuinka paljon niitä vain vaeltaa sinne toisaalta. Toivon, että alue jätetään muistomerkiksi ja suojelualueeksi vielä sittenkin, kun säteilytasot laskevat turvallisiin lukemiin.
Vaikka radioaktiivinen laskeuma aluksi tappoi puita laajalla alueella, kasvillisuus on vallannut alueen takaisin. Tsernobylin lähistöllä on mitattu puiden lehtien epäsymmetriaa aiheuttavien kasvuhäiriöiden määrän kasvaneen, mutta alue on silti vehreä ja ilmeisen elinvoimainen. Itse ydinvoimalan rakenteissa pesivien haarapääskyjen poikasilla on tosin edelleen poikkeamia, esimerkiksi valkeita laikkuja höyhenissään, ja niiden elinajanodote on heikentynyt. Aivan voimalan tuntumassa lintuja onkin vähemmän kuin kauempana. Varmasti mutaatiotiheys on kasvanut laajemmallakin alueella lajilla kuin lajilla. Pohdinkin, voisiko siitä itse asiassa olla hyötyä vakavasta sisäsiittoisuudesta ja geneettisestä samankaltaisuudesta kärsiville visenteille. Toisaalta haitallisten mutaatioiden määrän kasvu voi rasittaa pieniä populaatioita entisestään.
Kenties kaikkein ällistyttävin löytö tehtiin kuitenkin Tsernobylin reaktorin sisältä vuonna 2007. Betoniseinät ovat mustan sienirihmaston peitossa. Tarkempi tarkastelu osoitti, että nämä sienet yhteyttävät radioaktiivista säteilyä melaniinipigmentin avulla. Ne ovat siis kehittäneet koko elämän historiassa täysin ainutlaatuisen tavan tuottaa energiaa. Tämän ihmeen on vielä saanut aikaan kolme erillistä sienilajia vain reilussa parissakymmenessä vuodessa!
Kaiken kaikkiaan vaikuttaa siis siltä, että eliökunnassa on laaja skaala säteilynsietokykyä ja erilaisia menetelmiä siihen sopeutumiseen. Koska radioaktiivisen taustasäteilyn määrä on kaikkialla maapallolla (harvinaisia poikkeuksia lukuun ottamatta) perin pieni, eivät rataseläimet tai neidonhiuspuut ole todennäköisesti varta vasten sopeutuneet suojautumaan säteilyltä. Kyse onkin todennäköisesti eroista DNA:n korjausjärjestelmien tehokkuudessa: mitä tehokkaampi järjestelmä, sitä paremmin eliö on suojassa kaikenlaisten mutageenien vaikutuksilta. Myös esimerkiksi uv-säteily ja erilaiset myrkyt aiheuttavat mutaatioita, ja niitä puolestaan eri eliöt kohtaavat elämässään eri määriä.
Enimmäkseen radioaktiivisen säteilyn vaikutukset ovat kuitenkin yllättävän pieniä: ekosysteemit ovat selvinneet tähänastisista katastrofeista lievillä vaurioilla, vaikka yksittäisissä eläimissä, samoin kuin ihmisissä, säteily voikin aiheuttaa kauheita vammoja.
Lähteitä ja lisälukemista:
New York Times: Did Chernobyl leave a Eden for wildlife? Lintujen määristä voimalan ympärillä.
The Ginkgo Pages: A-bombed Ginkgo trees in Hiroshima, Japan. Esittelee yksitellen Hiroshiman pommista selvinneet neidonhiuspuut sijainteineen.
Wikipedia: Radioresistance. Muun muassa taulukko eri eliöiden säteilynsietokyvystä.
Dadachova ym. 2007: Ionizing radiation changes the electronic properties of melanin and enhances the growth of melanized fungi. PLos ONE: open access -artikkeli.
Horikawa ym. 2006: Radiation tolerance in the tardigrade Milnesium tardigradum. International Journal of Radiation Biology. Artikkeli ei ole ilmainen, mutta tiivistelmän pääsee lukemaan.
Bikini Atoll: tietoa atollin historiasta ja tulevaisuudesta.
Alan Weisman: Maailma ilman meitä. Kirja spekuloi yhdessä kappaleessa ajatuksella, mitä ydinreaktoreille tapahtuisi, jos ihmiset äkkiä katoaisivat, ja kuinka se vaikuttaisi luontoon.
Kuvat:
Karhukaiset: Willow Gabriel & Bob Goldstein / Wikipedia
Rataseläin: Damián H. Zanette / Wikipedia
Hiroshima vuodelta 1945: USA:n hallitus / Wikipedia
Ydinasekoe Bikinillä: USA:n hallitus / Wikipedia
Hylätty talo Tsernobylissä: Slawojar / Wikipedia
planeetanihmeet.wordpress.com 
Tietoteknikon ymmärrykseen imeytyy vähän hitaasti tuo suuri säteilyn toleranssi tai peräti sen yhteyttäminen. Hämmentävää kyllä, kuinka nopeasti sienet muodoistuivat.. ja että aikaan sisältyy, että ne ylipäätään löydettiin.
Olis (monestakin syystä) ollu hyvä olla bilsari mukana Hiroshimassa viime kesänä. Käytiin parin päivän aikaan katselemassa paikkoja, mut pommimuseon ja muiden nähtävyyksien jälkeen meidän turistipoppoota ei napannu lähteä etsimään Neidonhiuspuuta toiselta puolelta kaupunkia. :) Hiroshima on ehkä vähän kasarin näkönen suurkaupunki, mut ei siitä kyllä uskos sitä hävityksen määrää. Se kaupunki pitää uudelleenrakentamisvauhdissa jonkinlaisia ennätyksiä hallussaan.
Vinkki Hiroshimaan: katso Neidonhiuspuun paikkoja netistä etukäteen.
Jossain juuri oli noista Tsernobylin alueen linnuista juttua. Lähistöllä olevien lintujen aivojen paino on pienempi kuin normaalisti. En kyllä tiedä kuinka säteily siihen vaikuttaisi, mutta ilmeisesti jotenkin kuitenkin.
Tuli taas tämä kirjoitus mieleen viikonlopulla, kahdestakin syystä. Toinen oli omalla pihalla istuva neidonhiuspuun taimi, toinen taas tv-dokumentti Tsernobylin eläimistä (ja kasveistakin, vaikka nimi antoi ymmärtää muuta). Siinä kävi ilmi, että pääskyjen poikkeuksellisen huonon kunnon syy säteilyalueella voi olla pitkän muuttomatkan aiheuttama antioksidanttien puute. Varsin karmealta kuulosti, että Tsernobyl voi olla muuttolintujen musta aukko, joka nielee koko ajan ulkopuolelta tulevia lintuja, jotka siellä sitten kokevat loppunsa. Toisaalta alueen pysyvät asukkaat tuntuivat olevan parempivointisia, hiirten tapauksessa jopa pahemmin saastuneilla alueilla. Tuli mieleen onko nisäkkäillä säteilynsietoa parantavia ominaisuuksia, joita linnuilta puuttuu. Hiirtenhän todettiin ”virittyvän” matalasta säteilystä sietämään isompiakin annoksia. Pitäisi varmaan katsoa dokumentti areenasta uudestaan.