放射性尘埃的危害。
尽管很少受到关注,20世纪40年代早期,爱丁堡大学的夏洛特·奥尔巴赫与威廉·罗伯森也有类似的发现。他们发现,芥气会造成永久性的染色体异常,与辐射的后果没什么区别。果蝇实验(穆勒也曾用果蝇进行了早期的X射线研究)显示,芥气同样会引发突变。这样第一个诱变物质就发现了。
如今,除芥气外,又发现很多其他化学品可以改变动植物的遗传物质。为了了解化学品是如何改变遗传过程的,我们必须首先了解生命在活细胞阶段的状况。
构成身体组织和器官的细胞必须有不断增殖的能力,才能保证身体生长和生命的代代流传。这个过程是由有丝分裂或核分裂完成的。一个细胞在即将分裂的时候,会发生关键变化,首先是细胞核内的变化,最终会扩散至整个细胞。在细胞核内,染色体经过神奇的移动和分裂,排列成一种古老的模型,将遗传决定因素——基因传给子细胞。起初,它们呈细长的线状,基因就在这些线上像一串绳珠一样排列着。接着,每一条染色体纵向分裂开来(基因也会分裂)。细胞分为两半后,染色体会分别进入子细胞内。这样每一个新的细胞会包含一整套染色体,所有的遗传信息都在染色体中。通过这种方式,物种的完整性得以保存和延续。
生殖细胞形成过程中会发生一种特别的细胞分裂。因为每一个物种的染色体数量是恒定的,所以即将结合并形成新个体的精子和卵子各自只能带来一半染色体。细胞分裂过程中染色体行为的变化会精确地完成这一过程。此时,染色体并不分裂,每一对染色体都完整地进入子细胞中。
在此阶段,所有的生命都呈现出同一种状态。所有的地球生命都会经历细胞分裂。不论是人类还是变形虫,高大的红杉还是微小的酵母,没有细胞分裂都无法继续存在。因此,任何破坏细胞分裂的可能都对生物发展及其后代构成严峻的威胁。
乔治·辛普森以及他的同事皮特德里、蒂凡尼在他们包罗万象的书——《生命》中写道:“像细胞分裂这样的细胞组织特征一定已经存在了5亿年,也许接近10亿年。从这个角度看,地球生命虽然脆弱而复杂,但确是持久的,比山脉都要持久。这种持久性全依赖于遗传信息精确地一代代传递。”
但是,在这些作者想象中的10亿年里,没有出现过像20世纪中期人为辐射和人造化学品这样对“遗传精确性”的威胁和破坏。澳大利亚一位著名的医师,同时也是诺贝尔奖获得者麦克法兰·伯奈特先生认为,这是我们的时代最重要的医学特征之一,“随着医疗技术和新型化学品生产技术的发展,保护内部器官免受诱变物质侵扰