Nếu rò rỉ hạt nhân xảy ra trên một hòn đảo biệt lập với môi trường sinh thái hoàn chỉnh: sau 100 năm nữa, tất cả động thực có trở thành sinh vật đột biến không?

"Rò rỉ hạt nhân" có rất nhiều cường độ khác nhau. Một chút bụi phóng xạ bị rò rỉ hay lõi tan chảy và nhiên liệu hạt nhân hóa lỏng đang chảy trên đất hoang đều là rò rỉ hạt nhân.

Phản ứng của thực vật và động vật đối với sự cố rò rỉ hạt nhân ở cường độ cụ thể là rất đa dạng. Lấy ví dụ về sự cố hạt nhân Chernobyl và sự cố hạt nhân Fukushima, các loài động vật và thực vật xung quanh từ trung tâm sự cố đến những cá thể trong phạm vi hàng nghìn mét tính từ chỗ rò rỉ point đều có những mức độ ảnh hưởng khác nhau.

Bị ảnh hưởng nghiêm trọng sẽ dẫn đến tình trạng động thực vật chết hàng loại trong khi đó, nhưng loài không bị chết thì sẽ tiếp tục tiếp tục hấp thụ và chịu ảnh hưởng của phóng xạ hạt nhân.

Lấy sự cố Chernobyl làm ví dụ, sau vụ rò rỉ hạt nhân Chernobyl năm 1986, khoảng 116.000 người đã phải sơ tán khỏi khu vực rộng 4.200 km vuông, trong đó 2.600 km vuông được tuyên truyền phương Tây gọi là "vùng cấm".

Trên thực tế, khả năng chịu bức xạ ion hóa của cơ thể con người không yếu hơn so với các động vật có vú không phải con người có cùng trọng lượng. Một số người đã quay trở lại sống trong "vùng cấm" Chernobyl từ lâu và tuổi thọ của họ cũng không bị rút ngắn.

Vào ngày 22 tháng 4 năm 2021, Nature đã công bố hai bài báo của các nhà nghiên cứu từ Trung tâm Nghiên cứu Y học Hạt nhân Quốc gia của Ukraine và Viện Ung thư Quốc gia của Hoa Kỳ: một nghiên cứu về bộ gen của những người sống sót ở Chernobyl và con cháu của họ, nhưng không có bằng chứng về ảnh hưởng giữa các thế hệ bởi bức xạ hạt nhân.

Mỗi cá thể con lai sẽ mang từ 50 đến 100 đột biến mới (DNM) từ tế bào mầm của cả bố và mẹ. Bố càng lớn tuổi thì số lượng DNM trong tinh trùng càng lớn. Trung bình mỗi năm có 1 đến 2 DNM mới được đưa vào.

Đột biến này không nhất thiết có hại, nhưng các nghiên cứu đã chỉ ra rằng một số DNM có liên quan đến rối loạn phổ tự kỷ hoặc các rối loạn phát triển khác.

Một số nghiên cứu trên động vật đã phát hiện ra rằng tiếp xúc với bức xạ có thể phá vỡ các tế bào mầm của cha mẹ (ví dụ, những con chuột tiếp xúc với một bức xạ mạnh sẽ có nhiều DNM hơn những con chuột không tiếp xúc với bức xạ).

Khoảng 8 năm trước, Dimitry Bazyka, một nhà miễn dịch học tại Trung tâm Nghiên cứu Y học Hạt nhân Quốc gia Ukraine, và Stephen Chanock, một nhà dịch tễ học ung thư và nhà di truyền học tại Viện Ung thư Quốc gia Hoa Kỳ, đã hợp tác điều tra những người tiếp xúc với rò rỉ hạt nhân Chernobyl.

Các nhà nghiên cứu đã đưa ra các ước tính đáng tin cậy về liều lượng bức xạ ion hóa và giải trình tự bộ gen của 130 trẻ em sinh từ năm 1987 đến 2002 và cha mẹ của chúng. Cha mẹ của những đứa trẻ này đã nhận được mức độ phóng xạ tương đối cao, một số người trong số họ đã tham gia cứu trợ thảm họa và từng bị hội chứng bức xạ cấp tính.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng ngay cả dưới mức bức xạ cao nhất, số DNM ở những trẻ em này không nhiều hơn so với dân số nói chung và không có bằng chứng nào cho thấy bức xạ ion hóa có ảnh hưởng giữa các thế hệ đối với DNA dòng mầm của con người.

Kể từ năm 1987, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng tuổi thọ trung bình của các loài động vật ở khu vực sơ tán Chernobyl không thay đổi đáng kể. Từ năm 1987 đến năm 1997, số lượng nai sừng tấm, nai sừng tấm Châu Âu, heo rừng trong "vùng cấm" ngày càng tăng. Đến đầu thế kỷ 21, số lượng sói trong "vùng cấm" thậm chí còn quay trở về mức trung bình trước đó.

Trong số 4 khu bảo tồn thiên nhiên ở Châu Âu, một số nhà nghiên cứu đã sử dụng vòng cổ điện tử để theo dõi quá trình di cư đường dài của một số con sói sinh sống trong khu vực "vùng cấm" Chernobyl. Sau đó phát hiện ra rằng tỷ lệ mắc bệnh của những loài động vật nơi đây không còn cao hơn các khu vực khác của Châu Âu.

Vào năm 2015, một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Cell cho thấy không có bằng chứng nào cho thấy bức xạ từ nhà máy điện hạt nhân Chernobyl có tác động tiêu cực đến sự phong phú của các loài động vật có vú xung quanh đó.

Chưa kể động vật không có vú, nhiều loài côn trùng và động vật thân mềm có thể chịu được bức xạ gây chết người.

Ở Hiroshima sau vụ nổ hạt nhân, một số loài sâu đục thân và trứng của chúng phát triển bình thường; Năm 1963, các nhà khoa học phát hiện ra rằng bức xạ có thể gây chết gián cao hơn con người từ sáu đến mười lăm lần; Năm 1959, các nhà khoa học phát hiện ra rằng bức xạ cáo tới 64.000 rads mới có thể giết chết những con ruồi giấm trong phòng thí nghiệm, và một loại ong vò vẽ thậm chí phải mất tới 180.000 rads mới giết được.

Các loài lưỡng cư ở Chernobyl có làn da sẫm màu hơn các đồng loại bên ngoài. Melanin có thể chống lại một phần bức xạ ion hóa. Trong nấm tổng hợp bức xạ, năng lượng bức xạ ion hóa mà melanin nhận được sẽ được gửi đến chuỗi vận chuyển điện tử để tổng hợp chất hữu cơ.

Ở một số nơi trong "vùng cấm", số lượng chim rõ ràng là ít hơn những nơi khác. Bạn có thể hiểu đơn giản đây là mức độ ô nhiễm cao hơn ở đó. Tuy nhiên, nghiên cứu cho thấy rằng những loài chim di cư định kỳ sống ở Chernobyl bị ảnh hưởng nhiều hơn những loài chim cư trú luôn sống ở đây - nghe có vẻ hơi lạ, nhưng bạn có thể dễ dàng nghĩ rằng điều này là do các loài chim di cư bị ảnh hưởng bởi các hoạt động của con người, do đó khả năng chống lại bức xạ bị giảm đi.

Bởi vậy, cũng không thực tế khi mong đợi những sinh vật tại "hòn đảo biệt lập" bị cô lập với thế giới sẽ sinh ra những sinh vật đột biến bởi rò rỉ phóng xạ. Thay vào đó chúng sẽ bị suy giảm số lượng vì chịu tác động từ vụ rò rỉ hạt nhân và những sinh vật còn sống sẽ tiếp tục sinh trưởng và phát triển để quay về với hệ sinh thái ban đầu. Ngoài ra nếu có những sinh vật đột biến được sinh ra thì chúng chỉ chiếm một số lượng nhỏ trong những thế hệ đầu và không thể cạnh tranh được với những sinh vật bình thường.

Các gen của động vật có vú đã được cố định trong hàng triệu năm tiến hóa, và xác suất nhận được các đột biến có lợi sau những thay đổi mạnh mẽ và di truyền chúng sau khi còn sống là quá nhỏ.

Vì vậy, sau 100 năm sau, hầu hết các loài động vật và thực vật trên đảo vẫn sẽ không thay đổi nhiều và cũng không thể thành những sinh vật đột biến.