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十三 通過一扇狹小的窗戶

十三 通過一扇狹小的窗戶

存在著一些跡象說明這類災難的增加現在正為人們所注意,雖然沒有人期望發現其全部原因。作為那個時期更加不愉快的凶兆之一是,人口統計辦公室於1961年發起了一項全國出生兒畸形填表調查,調查表上附帶著一個說明,說明這個統計結果提供了必要的事實來闡明先天畸形的發生範圍和產生它們的環境。這方面的一些研究毫無疑問大部分要涉及到測定放射性影響,不過也不應忽視許多化學藥物可與放射性產生同樣的影響。人口統計辦公室冷酷地預料到,將會在未來的孩子們身上出現的一些缺陷和畸形幾乎肯定是由那些滲入我們外部世界和體內世界的化學藥物所造成。
不必再去猜測殺蟲劑是否已在鳥蛋中積累了,很明顯,檢查這些鳥蛋比觀察哺乳動物的卵細胞要容易一些,不管這些鳥蛋是在實驗室條件下還是在野外得到的,只要在鳥蛋中檢查出這些農藥,就能夠發現DDT和其它烴類有大量積累,並且濃度很大。在加利福尼亞州進行實驗的雉蛋中含有百萬分之三百四十九的DDT。在密執安州,從死於DDT中毒的知更鳥輸卵管中取出的蛋內含DDT的濃度超過百萬分之二百。由於老知更鳥中毒死亡而遺留在鳥窩中的無人關心的蛋中也含有DDT。遭到鄰近農場使用的艾氏劑中毒的小雞也將這些化學物質傳給了它們的蛋,以母雞進行實驗,喂以DDT,下出來的蛋含有百萬分之六十五之多的DDT。
一些願意承認環境放射性對人體存在潛在影響的科學家卻在懷疑致變性化學物質是否同樣也具有這種作用。他們引證了大量有關放射性侵入機體能力的事實,然而卻懷疑化學物質能否達到胚胎細胞。我們又再一次被這樣一個事實所阻攔,即對這一人體內的問題,我們幾乎沒有多少直接的證據。然而,在鳥類和哺乳動物的生殖器官和胚胎細胞中發現有大量DDT積累的現象是一個有力的證據,至少說明氯化烴不僅廣泛地分佈於生物體內,而且已與遺傳物質相接觸。賓夕法尼亞州立大學的D·E·戴維斯教授最近已發現,能夠阻止細胞分裂和有限地用於癌症治療的烈性化學物質也能引起鳥類的不孕。即使達不到致死的水平,這種化學藥物也能夠中止生殖器官中的細胞分裂。大衛教授己經成功地進行了野外實驗。然而,很明顯,幾乎沒有什麼理由能使人們希望和相信各種生物生殖器官能夠避免環境中各種各樣化學物質的侵害。
從胚胎學實驗室到蘋果樹之間並非沒有聯繫,在這些蘋果樹上的知更鳥窩裡保存著它的藍綠色的全部鳥蛋,不過這些蛋冰涼地躺在那兒,生命之火閃爍了幾天之後現在已經熄滅了。另外在高高的佛羅里達松樹頂部,那兒有一大堆整齊安放的樹枝和木棍,在這個窩裡盛著三個大的白色的蛋,這些蛋也是冰涼而無生命的。為什麼知更鳥和鷹不去孵蛋呢?這些鳥蛋是否也像那些實驗室中的青蛙卵一樣僅僅由於缺少普通的能量傳遞物——ATP分子而停止發育了呢?ATP缺乏的原因是不是由於下述原因造成的呢?在親鳥體內和那些蛋中已經貯存了一定量的農藥,足以使供給能量所依賴的氧化作用的小輪停止轉動。
如果我們願意的話,我們是能夠減少對我們基因天性的這種威脅的;這種基因經過了約20億年的活原生質的進化和選擇之後,方才進入我們身體,這種基因僅在目前暫時屬於我們,以後我們必將把它傳給後代。我們現在竟不能保護基因的完整性。雖然化學物質的製造者們根據法律要求檢驗了他們產品的毒性,但是,法律卻沒有要求他們去檢驗這些化學物質對基因的確切影響,所以他們實際上也沒有這樣去做。
自從打開這個新領域之後,與染色體破壞有關的身體發生缺陷的種類和數量以一個驚人速度在迅速增長,至今已超出醫學研究的範疇。僅知有一種叫做克蘭弗特病的併發症是與一種性染色體的倍增有關。產生此病的生物是雄性的,不過,因為它帶有兩個X染色體(染色體變成XXY型,而不是正常的雄性染色體XY型),它就變得有些不正常了。身長極高和精神缺陷通常與在這種情況下所發生的不孕症相伴隨。相反,僅僅得到一個性染色體(即XO型,而不是XX型或XY型)的生物體實際上是雌性的,不過缺少許多第二副性徵。這種情況常伴隨著各種生理的(而且有時還有精神的)缺陷而出現,當然其原因是X染色體帶有各種特徵的基因。這就是所謂的反轉併發症。在這些病被揭曉之前,這些情況已早在醫學文獻中有描述了。
當我們知道了DDT和其它的(也許是所有的)氯化烴通過鈍化一種特定的酶或通過破壞產生能量的偶合作用而能夠中斷產生能量的循環時,我們很難想像,任何一個含有大量殘毒的鳥蛋怎麼能夠完成其發育的複雜過程:細胞的無限多次分裂、組織和器官的精心構成、合成最關鍵的物質以最後形成一個活生生的生命。所有這一切都需要大量的能量——即需要九九藏書由靠著新陳代謝循環的不斷進行而產生ATP的線粒體小囊。
經六氯聯苯(BHC)或高丙體六六六處理過的植物會變得奇形怪狀,在它們的根部帶有像腫瘤一樣的塊狀突起物。它們的細胞的體積變大了,這是由於染色體數目的倍增而腫大起來的。這種染色體的倍增現象在未來的細胞分裂中將一直繼續進行下去,直到細胞的分裂由於體積過大而不得不停止時為止。
ATP是萬物皆有的能量傳遞者,從微生物到人,在所有的生物體內都發現有ATP,它為肌肉細胞提供機械能,為神經細胞提供電能。精|液細胞、準備進人急劇活動狀態的受精卵(這種活動將使受精卵發展成為一隻青蛙、一隻鳥或一個嬰兒)、能夠產生激素的細胞等,所有這一切都是由ATP提供能量的。ATP的少部分能量用在了線粒體內部,而大部分能量立即被釋放到細胞中,為細胞的其他各種活動提供能量。在某些細胞中,線粒體的位置很有利於它們功能的發揮,因為它們的位置能夠使得能量精確地傳送到需要它的各個地方。在肌肉細胞中,它們成群地環繞在收縮肌纖維周圍;在神經細胞中,它們被發現位於與其它細胞的鄰接處為興奮脈衝的傳遞提供能量;在精|子細胞中,它們集中在推進尾與頭部連結的地方。
能量的產生並不是由任何專門化了的某一器官來完成的,而是由身體的所有細胞來完成的。一個活的細胞就像火焰一樣,通過燃燒燃料去產生生命所必需的能量。這一比喻的詩意雖好,但精確性不足,因為細胞僅僅是在產生人體維持正常體溫所需適當熱量的條件下完成它的「燃燒」的。於是,千千萬萬個這樣溫和地燃燒著的小小火焰產生出了生命所需的能量。化學家尤金·拉賓諾維奇說:如果這些小火焰都停止了燃燒,那麼「心臟再不能跳動、植物再不能抵抗重力向上長,變形蟲不再游泳,再沒有感覺能通過神經奔跑,再沒有思想能在人的大腦中閃現。」在細胞中,物質轉化為能量是一個川流不息的過程,是自然界更新循環之一,真像一個輪子不停地轉動著。以葡萄糖形式存在的糖燃料一粒兒一粒兒地、一個分子一個分子地填進了這個輪子,在循環的過程中,這些燃料分子就經歷了分解和一系列細微的化學變化。這些變化很有規律地一環扣一環地進行著,每一環節都由一種具有專業化功能的酶支配和控制著,這種酶只干這一件事,其它什麼都不管。在每一環節中部有能量產生和廢物(二氧化碳和水)排出,經過變化了的燃料分子又被輸送到下一階段。當這一轉動的輪子轉夠一圈時,燃料分子耗盡而進入一種新狀態,在這種狀態中,它隨時可與新進入的分子結合起來並重新開始這個循環。
這些放射性作用的危害結果在用大量被稱為似放射性或似放射作用化學物質所進行的實驗研究中已被再現。許多被用作農藥、除草劑或殺蟲劑的化學物質都屬於這一類物質,它們具有破壞染色體的能力,干擾正常的細胞分裂,或者引起細胞突變。這些對遺傳物質的傷害能夠導致暴露於農葯的個體生物患病,也可以以其作用影響後代。
「諸如象有維分裂這樣一些細胞組織的主要特徵已存在了五億年之久,也許近於十億年,」喬治·蓋勞德·西蒙森和他的同事彼譚德萊、蒂范尼在他們的內容廣博的名為《生命》的一書中寫道:「從這個意義上來看,生命世界雖然肯定是虛弱和複雜的,但是它在時間上已是難以置信的經久——甚至比山脈還要經久。這種經久性完全是依靠著幾乎難以置信的精確性——遺傳信息帶著這種精確性由一代復現著一代。」
許多通常用作殺蟲劑的化學物質就是這種破壞氧化作用轉輪的鐵棍子。DDT、甲氧氯、馬拉硫磷、吩噻嗪和各種各樣的二硝基化合物都屬於那些能妨礙與氧化作用循環有關的一種或多種酶的殺蟲劑,正大量使用著。它們就這樣作為一種潛在作用而出現了。它們能夠阻止能量產生的整個過程,並剝奪細胞中的可用氧。這一危害會帶來大量災害性的後果,在這兒只能提及其中很小的一部分。
儘管很少有人注意,在四十年代初還有一個隨之而來的發現。在愛丁堡大學,卡路特·奧伯契和威廉·羅伯遜在芥子氣的研究中,發現這種化學物質造成了染色體的永久性變態,這種變態與放射性所造成的變態無法區別。用果蠅來作實驗(穆勒也曾用這種生物進行他的X─射線影響的早期研究),芥子氣也引起了這種果蠅的突變。這樣,第一種化學致變物就被發現了。
這就是說,我們應該把我們研究工作的焦點先放在人體的個別細胞上,再放在細胞內部的細微結構上,最後再放在這些機構內部的基礎反應上——只有當我們這樣做的時候,我們才能夠領悟到偶然將外部化學物質引人我們體內環境所帶來的嚴重長遠影響。
看來,對於患有慢性白血球增多症的某些病人(不管是美國的還是英國的)來說,起作https://read.99csw.com用的是另外一種機制。在一些血液細胞中已經發現了同樣的染色體變態。這個變態包括著染色體的部分殘缺。在這些病人的皮膚細胞中,染色體數目是正常的。這個結果表明,染色體的殘缺並不是發生在形成了這些生物體的胚胎細胞中,而是僅僅出現在某些特定的細胞中,(在這個例子中,最先遭害的是血液細胞)這個危害是在生物體本身的生活過程中發生的。一個染色體的殘缺可能會使它們喪失指揮正常行為的「指令」功能。
情況很可能是,關於生殖作用衰退的一些癥狀也是與生物氧化作用的紊亂聯繫在一起的,並且與極重要的ATP儲存的耗盡有關。甚至在受精之前,卵子就需要大量地被供給ATP,以準備好去作出那種巨大的努力和付出巨大的能量消耗,一旦精|子進入卵子和受精作用發生后,就必須要消耗大量的能量。精|子細胞是否能夠到達和進人卵子將取決於本身的ATP供應,這些ATP產生於集中在精|子頸部的線粒體中。一旦受精過程完成,細胞的分裂就開始了,以ATP形式供給的能量將在很大程度上決定著胚胎的發育是否能繼續進行直到完成。胚胎學家研究了一些他們最容易得到的材料——青蛙、和海膽的受精卵,發現如果ATP的含量減少到一定的極限值之下,這些卵子即停止分裂,並很快死亡。
非偶合化是怎樣發生的呢?放射性是一個偶合作用的破壞者。有些人認為曾暴露于放射線中的細胞的死亡就是由於偶合作用破壞造成的。不幸的是,大量的化學物質也具有這種阻斷產生能量的氧化作用的能力,而殺蟲劑和除草劑都是這類化學物質的典型代表。據我們所知,苯酚對新陳代謝具有強烈作用,它所引起的體溫升高具有潛在性的致命危險;這種情況是由非偶合作用的結果——「空轉馬達」所引起的。二硝基苯酚和五氯苯酚是這類被廣泛用作除草劑的化學物質的例子。在除草劑中,另外一個偶合作用的破壞者是2·4-D。在氯化烴類中,DDT是一個已被證實的偶合作用破壞者,如果進一步研究的話,將可能在這類物質中發現另外的破壞者。
不過非偶合作用並不是撲滅體內千百萬個細胞的小火焰的唯一原因。我們已經知道,氧化作用的每一步都是在一種特定的酶的支配和促進下進行的。當這些酶中的任何酶——甚至是單獨的一種酶被破壞或被削弱時,細胞中的氧化循環就要停止。不管哪種酶受到影響,其後果都是一樣。處在循環中的氧化過程正象是一隻轉動的輪子,如果我們將一個鐵棍插入這個輪子的輻條中間,不管我們具體插在那兩根輻條之間,所造成的結果都是一樣。同樣的原因,如果我們破壞了在這一循環中任何一點上起作用的一種酶,氧化作用就要停息了。那時就再沒有能量產生出來,其最終結果與非偶合作用非常相似。
醫學研究僅僅在最近才注意到對個體細胞在產生能量過程中的功能研究,這種能量是生命存在所辦不可少的。人體內能量產生的非凡機制不僅僅對健康是個根本問題,對整個生命也是如此。它的重要性甚至勝過了最重要的器官,因為沒有正常的和有效的產生能量的氧化作用功能,身體中的任何機能都不能發揮作用。然而許多用於消除昆蟲、嚙齒動物和野草的化學藥物都具有這樣的特性:它們可以直接打擊氧化作用,並且破壞這一系統奇妙的功能。
不過在這千百萬年全部過程中,這種「難以置信的精確性」從未遭受過像二十世紀中期由人造放射性、人造及人類散布的化學物質所帶來的如此直接和巨大的威脅的打擊。一個卓越的澳大利亞醫生、諾貝爾獎金獲得者麥克華倫·勃乃特先生認為上述情況是我們時代的「最有意義的醫學特徵之一,作為越來越有效的治病手段的、但生命卻末曾經驗過的化學藥物的生產的一個副產品,是使保護人體內部器官免受改變因素危害的整個屏障作用已經越來越頻繁地被突破。」
給ATP一ADP電池充電的過程,就是氧化作用中的偶合過程:在這個電池中ADP和自由態的磷酸鹽組又被結合成為ATP,這一個緊密的結合就是人們所叫作的偶合磷酸化作用。如果這一結合變為非偶合性的,這就意味著失去了可用來供給的能量,這時,呼吸還在進行,然而卻沒有能量產生,細胞變成了一個空轉馬達,發熱而不產生功能。那時肌肉就不能收縮了;脈衝也不能夠沿著神經通道奔跑了;那時精|子也不能運動到它的目的地了;受精卵也不能將它的複雜分化和它煞費苦心的作品完成。非偶合化的結果可能對從胚胎到人的所有的有機體都是一個真正的災難,有時它可能導致組織,甚至整個有機體的死亡。
化學藥物和放射作用又一次表現出了它們嚴格的而又不可避免的相似。
精|子本身也會受到ATP缺少的明顯影響。實驗表明,雄性的精|子的活動能力由於食入二硝基苯酚而衰退,因為它破壞能量偶合機制,並不可九-九-藏-書避免地帶來能量供應減小。其它已研究過的化學物質也發現有同樣作用。這些對人類可能帶來影響的跡象可以在古時候的醫學報告中、或在精|子產生的衰減中、或在噴撒DDT的農業航空噴霧器中都已被看到了。
僅僅在幾十年之前,還沒有人知道放射性的這些作用,也沒有人知道這些化學物質的作用;在那些日子里,原子還未曾被分離出來,可以摹仿放射作用的化學物質幾乎還沒有從化學家的試管里孕育出來。然而到了1927年,得克薩斯大學動物學教授H·J·穆勒博士發現將一個有機體暴露于X-射線中,它就能在以後的幾代中發生突變。隨著穆勒的這一發現,一個科學和醫學知識的新領域就被打開了。穆勒以後由於他的成就而獲得了醫學諾貝爾獎金。後來,這個世界很快就與那種引起糾紛的灰色降塵打交道了,在這個世界上,即使不是一個科學家現在也知道放射性的潛在危害了。
這不過只是一點點說明,還可以引證更多的情況。至今還沒有開展旨在檢驗農藥這種致變作用的廣泛研究。上述被引證的事實都是細胞生理學或遺傳學研究的副產品,直接針對這個問題進行研究已是迫不及待的了。
根據現有知識,一個完全多餘的人體染色體的出現通常是致命的,它能阻止胎兒的生存。在這種情況下已知只有三種方式可以使胎兒繼續生存,蒙古型畸形病當然是其中之一;另外,一個多餘的附加染色體碎片的存在雖然會造成嚴重傷害,但不一定是致命的,根據威斯康星州研究者們的看法,這種情況可以很好地解釋至今尚未被查清的一些病例的本質原因,在這些病例中,一個兒童帶著複合的缺陷出生,這些缺陷通常包括著智力發育遲緩。
這一過程是生命世界的奇迹之一。在這一過程中,細胞就像一個化學工廠一樣進行生產活動。這真是一個奇迹,所有發揮作用的部分都是極小的,細胞本身幾乎都十分微小,只有藉助于顯微鏡才能看到。更為甚者,氧化作用的大部分過程是在一個很小的空間內完成的,即在細胞內部被稱為線粒體的極小顆粒內完成的。雖然人們知道這種線粒體已有60年之久,然而它們過去、一直被看成是起著未知的、可能不重要作用的細胞內的組分而被忽視。僅僅在本世紀五十年代,對它們的研究才變成了一個激動人心而富有成果的科學領域;它們突然開始引起了巨大的注意,單單在這一課題內,五年期間就出現了1000篇文章。
沒有理由去假定這些災難性|事件僅僅局限於鳥類,ATP是能量的普遍傳遞者,產生ATP的新陳代謝循環無論是在鳥類或在細菌體內,無論是在人體或老鼠體內,它都有著同一效果。因此殺蟲劑在任何生物的胚胎細胞中積累的事實將同樣有害於我們,它意味著對人類也有相當的影響。
人類揭示了線粒體的奧秘,又一次表現出其卓越的創造才能和頑強的毅力。試想這樣一種極小的微粒,即使通過一個放大300倍的顯微鏡,也難以看到;但現在居然有這樣一種技術,用這種技術能將上述微粒與其它組分分離,並單獨取出它,並對它的組分進行分析,還能確定這些組分的高度複雜的功能。這簡直是難以想象的。現在多虧有了電子顯微鏡,生物化學家技術提高,這項工作終於完成了。
對於作為一個整體的人類來說,比個體生命更加無限寶貴的財富是我們先天所具有的遺傳物質,這是我們聯繫過去和未來的紐帶。通過漫長的進化時期的演變,我們的基因不僅把我們人類造就成現在這個樣子,而且將凶吉未來掌握在它們微小的形體之內。然而在當前,人為因素所引起的危害已成為我們時代的一種威脅,「這是對人類文明的最後的和最大的危險」。
生物學家喬治·渥特曾經把他從事的一項極為專門化的研究課題——「服睛的視覺色素」比作是「一扇狹小的窗戶,一個人離這扇小窗戶比較遠,他就只能看見窗外一點亮光。但當他向窗戶走近些時,他所看到的窗外景象就越來越多;直到最後,當他貼近窗戶時,他能夠透過這個狹小的窗戶看到整個宇宙。」
除草劑2·4一D也能在經受處理的植物中產生腫塊,使染色體變短、變厚,並聚積在一起。細胞的分裂被嚴重地阻滯了。這種總影響被認為與X-射線所產生的影響十分相似。
整個生命發展的關鍵就被揭示於一個細胞中。細胞分裂的過程對於地球上所有的生命來說都是一樣的;無論是人還是變形蟲,無論是巨大的水杉還是極小的酵母細胞,如果沒有了這種細胞分裂作用,便都不再能夠存在了。因而,任何妨害細胞有絲分裂的因素都對有機體的興旺發展及其後代是一個嚴重威脅。
實驗人員僅僅依靠系統地抑制氧供應,他們就能將正常細胞轉化成為癌細胞,我們將在下一章看到這部分內容。從正在發育的胚胎的動物實驗中可以看出來剝奪細胞中的氧所造成的其它激烈後果的一些線索。由於缺氧,組織生長和器官發育的九-九-藏-書那些有規律的過程就被破壞了;畸形和其它變態隨之發生。如果人類的胚胎髮生缺氧,它就會發育成先天畸形。
現在已知,線粒體是一個極小的多種酶的包裹體,也是一種包括著對氧化循環所必需的所有酶的可變組合體,這些酶精確地和有序地被安排在線粒體的壁和間隔上。線粒體是一個「動力房」,大部分的能量產生的作用發生在這個動力房中。當氧化作用的第一步和最初幾步在細胞漿中完成之後,燃料分子就被引入線粒體。氧化作用就在這兒,得以完成;大量的能量也就在這兒被釋放出來。
一種特殊類型的細胞分裂發生在胚胎細胞的形成過程中。因為對一定種類的生物來說其染色體數目是一個常數,所以結合形成一個新個體的卵子和精|子只能帶著一半數目的染色體進入新的結合體中。這一過程藉助于染色體行為的變化極為精確地得以完成,這一染色體變化發生於產生新細胞的分裂作用過程中。在這時,染色體自身並不分裂,而是由每對染色體中分離出的一個染色體完整地進人每一個子體細胞。
人類染色體的研究還處於早期階段,所以只是在最近才有可能去研究環境因素對染色體的作用。直到1956年由於新的技術的出現才使得精確確定人類細胞中染色體的數目——46個成為可能,並且使如此細緻地觀察它們成為可能,這種觀察可以使整個染色體或部分染色體的存在與否被檢查出來。由環境中某些因素而引起的遺傳危害的整個概念相對是比較新的,並且除了遺傳學家之外,它很少能夠被人們所理解,所以這些遺傳學家的意見難得被人們所採納。以各種形式出現的放射性危害現在已經令人信服地被充分理解了,——雖然有時在一些意外的場合下還被否認。穆勒博士常常感到惋惜的是「不僅有這樣多的政府部門的政策制定者,而且有這麼多的醫學專業人員拒絕接受遺傳原則」。化學物質可以起到與放射性同樣作用的這一事實現在幾乎沒有被公眾所知曉,同樣也沒有被大部分醫學工作者和科學工作者所了解。由於這種原因,一般所應用的化學物質(更確切來說是實驗室中的化學物質)的作用至今尚未得到評價,但對於這些作用作出評價是極為重要的。
對化學致變物問題的普遍忽視也許是由於這樣一個事實,即最初發現化學致變物僅僅是出於學術上的興趣。氮芥子氣始終沒有從空中噴撒向整個人群;它的使用是被掌握在實驗生物學家或生理學家的手中,他們將它用於癌症治療。(用這種方法治療染色體破壞的病人的例子已於最近被報道)但是殺蟲劑和除草劑已經在與大量人群密切接觸了。
現在與芥子氣具有同樣致變作用時化學物質已有了一個很長的名單,這些化學物已知能改變動物和植物的遺傳物質。為了了解化學物質為何能夠改變遺傳過程,我們必須首先了解當生命處於活的細胞階段時的基礎演變。如果身體要生長,如果生命的源流要一代一代地傳下去的話,那麼組成體內組織和器官的細胞就必須具有不斷增殖的能力。這種作用是藉助于細胞的有絲分裂或核分化過程來完成的。在一個即將分裂的細胞中,具有重要性的變化首先發生在細胞核內,最後擴展到整個細胞。在細胞核內,染色體發生了奇妙地移動和分裂,以便本身排列成為老的式樣,這種老的式樣可以將遺傳的決定因素——基因傳遞給子代細胞。通過這種方式,每一個新的細胞都將含有一整套染色體,而所有的遺傳信息密碼就編排在染色體中。藉助于這種方式,生物的種屬的完整性就被保留下來了;藉助于這種方式,龍生龍,鳳生鳳,老鼠兒子會打洞。
幾代暴露于DDT的蚊子已轉變成為一種被稱為雄雌同體的奇怪生物——它是半雄半雌的。
到目前為止,科學家一直都是在關心與疾病和缺陷發育有關的染色體變態的鑒定工作,而不怎麼深究其原因,這是研究工作的一個新課題。假定認為在細胞分裂過程中引起染色體古怪行為的染色體損傷應該由某個單獨的因素來負責,這種想法是不妥的。然而,我們難道能夠無視這樣一個現實嗎?——我們現在正使化學物質充滿我們的環境,這些化學物質有能力直接打擊染色體,並以精確的方式影響染色體,造成上述情況。為了得到一個不生芽的土豆或一個沒有蚊子的院落,難道我們付出這樣的代價不是過高了嗎?
放射性襲擊使得活體細胞遭受到各種傷害,它的正常分裂能力可能被破壞,它的染色體結構可能被改變,或者帶有遺傳物質的基因可能經歷被稱之為「突變」的突然變化,這種突變將使細胞在其後代中產生新的特徵。如果細胞是極為敏感的,那麼這些細胞可能即刻被殺死;否則,這種細胞會在多年時間過去以後最終變成惡性細胞。
在對這種潛在危險作出估計方面,麥克華倫先生並不是孤立的。一位英國傑出的權威皮特·亞歷山大博士曾說過:「與放射性有類似作用的化學物質可以代表著比放射性更大的危險。https://read.99csw.com」穆勒博士根據幾十年來在基因方面的傑出研究所提出的遠景警告說:各種化學物質(包括以農藥為代表的那些物質)「能夠提高突變的頻率像由放射性引起的一樣多……在人們暴露于不尋常的化學物質的現代情況下,我們的基因遭受這樣的致變物的影響已達到了相當程度,然而我們至今對這個程度幾乎還一無所知。」
在實驗的哺乳動物中,可能作為這種DDT在生殖器官中積累的後果之一是觀察到了睾丸的萎縮。在甲氧氯中最露過的小老鼠,其睾丸異乎尋常的小。當一個小公雞被飼以DDT時,其睾丸只有正常大小的18%,依靠睾丸激素而發育的雞冠和垂肉只有正常大小的三分之一。
這些化學藥物進入了產生胚胎細胞的組織中也就意味著同樣進入了胚胎細胞本身。在人工控制條件下的雉、老鼠和豚鼠中,在為消滅榆樹病害而噴撒過葯的區域的知更鳥中,在活躍在為消滅扒針樹花|蕾蠕蟲而撒過葯的西部森林中的鹿體內,在各種鳥和哺乳動物的生殖器官中都已發現了殺蟲劑的積累。在一隻知更鳥中,DDT在睾丸中的含量高於體內其他任何部分;雉也在其睾丸中積累了大量的DDT,超過百萬分之一千五百。
在關於染色體變態的,課題上的、大量研究工作已由許多國家的工作者所完成。由哥勞斯.伯托博士所領導的一個威斯康星州大學的研究組一直在研究各種先天性變態,這些先天性變態通常包括著智力發育遲緩,看來,這是由於一個染色體的部分倍增而引起的,彷彿是在一個胚胎細胞形成的時候,一個染色體被打碎了,而其碎片未能適當地重新分配。趙種不幸可能會幹擾胎兒的正常發育。
被多種苯酚處理過的植物的染色體遭到了嚴重毀壞,基因發生變化,出現大量的突變和「不可逆的遺傳改變」。當遭受苯酚作用后,突變在遺傳實驗學的經典材料——果蠅身上也發生了;這些果蠅發生了如此危險的突變,就如同它們被暴露於一種普通的除草劑或尿烷中一樣,達到了致死的程度。尿烷屬於被稱為氨基甲酸酯的那類化學物質,從這類化學物質中正在湧現出日益增多的殺蟲劑和其他農用化學物質。有兩種氨基甲酸酯已被實際用於防止儲藏中的馬鈴薯發芽,——確切來說是因為它們中斷了細胞的分裂作用,這一點已被證實。其中之一的馬來酰肼估計是一種強大的致變物。
最近在染色體變態領域中所取得的醫學發現是非常令人感興趣的和意義深遠的。在1959年,一些英國和法國的研究小組發現他們各自獨立進行的研究得出了一個共同的結論,即一些人類疾病的發生是由於正常染色體數目遭到破壞。在這些人所研究的某些疾病和變態中,染色體的數目與正常值不一致。這一情況解釋了為什麼現在己經知道所有典型的蒙吉型畸形病人都有一個多餘的染色體。有時這個多餘的染色體是附著在另外的染色體上,所以染色體數目仍保持正常的46個。然而一般的規律是,這一個多餘的染色體獨立存在,從而使染色體的數字達到47個。這些病人缺陷發生的原始原因肯定來自前一代。
如果在線粒體中氧化作用的無休止轉動的輪子不是為了這一極為重要的目的而轉動的話,它就失去其全部意義了。在氧化循環每一階段中所產生的能量通常被生物化學家稱之為ATP(三磷酸腺酐),這是一個包括有三組磷酸鹽的分子。ATP之所以能提供能量方面的作用是由於ATP能夠將它的一組磷酸鹽轉換為另一種物質,在這一過程中電子來回傳遞隨之產生了鍵能。這樣,在一個肌肉細胞里,當一組末端的磷酸鹽被輸送到收縮肌時,收縮所需的能量就產生出來了。所以產生了另外一種循環——一種循環中的循環,即ATP的一個分子放出一組磷酸鹽僅保存二組,變成了二磷酸鹽分子ADP;但是當這個輪子更進一步轉動時,另外一個磷酸鹽組又會被結合進來,於是強有力的ATP又得以恢復。這就如同我們所使用的蓄電池一樣,ATP代表充電的電池,ADP代表放電的電池。
使我們對細胞氧化作用能有現在這個認識的研究工作是全部生物學和生物化學中最令人難忘的成就之一。在這一工作上取得成就的人員名冊中包括著許多諾貝爾獎金獲得者。在四分之一世紀的時間內,它憑靠著一些成為它的奠基石的更早期工作,一直在一步一步地不斷前進著。現在,幾乎在所有的細節方面都還有待深入。僅僅在最近十年內,全部研究工作才形成了一個整體,這才使生物氧化作用變成了生物學家普通知識中的一部分。然而更重要的一個事實是,在1950年之前,具有基本訓練的醫學人員,甚至沒有機會去實際體會這一生物氧化作用破壞所引起的變化和危害的深刻重要性。
只要對該問題稍加註意,就可以收集到一定數量有關農藥的專門資料,這些資料顯示出這些農藥以多種方式妨害著細胞的重要過程——從微小的染色體損傷到基因突變;並且帶來導致最後惡變災難的後果。