Основы общей и сельско-хозяйственной радиобилогии - Гудков И.Н.
ISBN 5-7987-0005-4
Скачать (прямая ссылка):
При повышенных уровнях естественной радиоактивности, например в упомянутых в главе 2 районах Индии, Бразилии, Ирана, на протяжении многих тысячелетий сформировались фитоценозы, отличающиеся устойчивостью по отношению к существующим мощностям доз.
При переносе таких фитоценозов в условия нормального радиационного фона с течением времени в них могут произойти также существенные изменения.
Совершенно понятно, что всякое изменение в структуре фитоценоза не проходит бесследно для биоценоза в целом, влияя на его микробный и зоологический компоненты, различные регуляторные связи между ними. Это в свою очередь может привести и к изменениям биогеоценоза региона и даже экосистемы.
Интенсивная хозяйственная деятельность человека ведет к замене естественных биоценозов агробиоценозами, а фитоценозов — агрофитоценозами. Если в фитоценозе сложный растительный покров, включающий множество видов растений различных семейств, слагается исторически, то в агрофитоценозе, создаваемом человеком, он представлен обычно одним видом и даже одним сортом культивируемого растения. Означает ли это, что в таком случае радиочувствительность ценоза будет определяться лишь радиочувствительностью этого вида или сорта культуры? В значительной степени, но не полностью. В агрофитоценозе кроме культивируемого растения могут в изобилии произрастать сопутствующие сорные растения, которые, как правило, обладают более высокой радиоустойчивостью, чем сельскохозяйственные культуры, прошедшие селекционный отбор по любому признаку, но только не по радиоустойчивости. Малейшее подавление роста и развития культурного растения, едва различимое лишь в условиях чистого эксперимента, может привести к усилению развития сорняков и более выраженному его угнетению. В то же время, стимуляция роста культуры может привести к существенному подавлению развития сорняков. Поэтому вполне вероятно допустить, что в условиях даже незначительного повышения радиационного фона поведение культурных растений в агрофитоценозе и его продуктивность могут со временем существенно изменяться. Это обусловливает формирование совершенно иного взгляда на эффекты малых доз излучений.
4.1.5. Причины широкой вариабельности
радиочувствительности организмов
Как свидетельствуют данные, приведенные в предыдущих разделах, живые организмы не только разных царств, но и разных классов, семейств, родов, видов и даже сортов могут весьма существенно различаться по ра-
диочувствительности. Это является крайне удивительным и не перестает поражать исследователей. Хорошо известно, что основные процессы обмена веществ на клеточном уровне, такие, как синтез нуклеиновых кислот и белков, анаэробный и аэробный гликолиз, цикл трикарбоновых кислот, окислительное фосфорилирование и многие другие очень сходны не только для животных и растений, но и бактерий. Более того, основные компоненты живой клетки различных организмов, несущие ответственность за лучевое поражение,— нуклеиновые кислоты, белки-фер-менты in vitro обладают примерно одинаковой чувствительностью к ионизирующим излучениям. Различия в радиочувствительности организмов следует объяснять состоянием, организацией и свойствами структур, в состав которых входят эти биополимеры.
К настоящему времени известно довольно большое количество факторов, от которых в той или иной степени зависит радиочувствительность. Их можно разделить на две основные группы — структурные и функциональные факторы. К первым следует отнести такие, как объем ядер и хромосом, число хромосом и плоидность. Ко вторым— такие, как функциональное состояние отдельных структур клетки, физиологическое состояние генома, этап онтогенеза, содержание различных нативных соединений (антиоксидантов, макроэргов, сульфгидрильных соединений, физиологически активных веществ и других), способность к пострадиационному восстановлению, физиологические ритмы.
Неоднократно делались попытки найти корреляцию между каким-либо из этих факторов и радиоустойчивостью для различных организмов. Но эти поиски лишь убеждают, что радиочувствительность является комплексным признаком. Тем не менее, некоторые корреляции заслуживают того, чтобы на них остановиться.
Пожалуй, наиболее интересной является попытка группы американских исследователей во главе с А. Спэрроу найти связь между радиочувствительностью и размерами ядер и хромосом — структурными признаками, которые являются наиболее стабильной генетически предопределяемой характеристикой вида. Работа эта была начата именно с растениями, так как давно уже было показано, что их виды отличаются по этим показателям в десятки и сотни раз.
Вначале было показано, что существует корреляция между средним объемом клеточного ядра в интерфазе у
----1-1—L. 1 I Ll.ll-1_I_I 1 1 I и I ! I I I I I l [I
to 5 Юг 5 W3 S W4
Мощность дозы, р/сутки Рис. 15. Связь между объемом ядра и мощностью дозы гамма-облу-чения, обусловливающей одинаковую степень угнетения ростовых процессов (А. Спэрроу, 1966):
