Однако исследования ученых продолжались, и результаты экспериментов постепенно убеждали в необходимости пересмотра многих положений, укрепившихся в радиационной генетике 30-50 годов. Первая методологическая ошибка заключалась в том, что выводы о последствиях облучений, экстраполированные на человека, были получены в экспериментах на дрозофиле. Обычно в опытах облучали самцов какой-либо чистой (гомозиготной) линии, которых затем скрещивали с тестерными линиями самок и оценивали количество мутаций, возникших в половой или соматических хромосомах облученного самца. Впоследствии оказалось, что особенности метаболизма насекомых и млекопитающих глубоко различны, поэтому утверждение “что справедливо для дрозофилы справедливо и для человека” по меньшей мере, некорректно. Более того, у самцов дрозофилы отсутствует такой процесс, как кроссинговер, и, соответственно, репарационные системы, эффективно защищающие генеративные клетки млекопитающих от неблагоприятных воздействий, у данного вида насекомых не функционируют, поэтому уровень реального мутационного процесса у разных типов животных сравнивать зачастую невозможно. Кроме того, человеческая популяция высоко гетерозиготна и по этой причине так же трудно сравнивать генетические последствия облучения для популяций и чистых линий.
В Соединенных Штатах нашлись дальновидные политики, которые поддержали предложенный учеными Национальной лаборатории Окриджа проект широкомасштабных исследований действия радиации на млекопитающих в самых различных аспектах биологии и медицины. Он получил характерное название “Грандиозная мышь”, так как планировали изучить в данном исследовании более миллиона мышей. Ко времени окончания эксперимента количество использованных животных составило почти 7 миллионов особей.
Результаты этой грандиозной работы оказались настолько ошеломляющими, что длительное время не пропагандировали и были известны только узкому кругу специалистов. Во-первых, различия в индивидуальной чувствительности разных особей к радиационному воздействию достигали 20-кратных значений. Во вторых, если доза радиации растягивается во времени, то одномоментное облучение вызывает более значительный эффект, чем та же доза, полученная через определенные периоды - то есть на протяжении времени доза не накапливается и принцип кумулирования дозы, установленный на дрозофиле, на млекопитающих не распространяется. В третьих, особи мужского пола более чувствительны к радиационным последствиям облучения, чем самки. В четвертых, чем больше промежуток времени между временем облучения и оплодотворением, тем меньшее количество мутаций вызывает радиация у потомства. Для млекопитающих и, в частности, человека, достаточно шести месяцев, чтобы свести до минимума генетические последствия, вызванные радиационным воздействием. Расчеты показывают, что удвоение частоты самопроизвольных, спонтанных мутаций находится в диапазоне 0,5-2,5 Зв (1 Зиверт (Зв) соответствует поглощенной дозе в 1 Дж/кг.0,01 Зв = 1 бэр). На дрозофиле величина удваивающей дозы была установлена на уровне 0,05 Зв. Таким образом, в отличие от дрозофилы, данные, полученные на млекопитающих в течение почти 30-летнего эксперимента “характеризуют радиацию как слабый мутаген в отношении млекопитающих”.
Все вышесказанное вовсе не должно убеждать, что радиационное воздействие безопасно для человека. Однако необходимо различать, как это принято для большинства физических и химических факторов, с которыми контактирует человечество в техногенной среде, биологические последствия их воздействий, которые зависят от мощности дозы и продолжительности контакта.
Радиация может вызвать летальный эффект если доза облучения превысит 3-5 Грей. (Грей (Гр.) - единица поглощенной дозы массой тканей тела, 0,01Гр. =1 рад).
Меньшие дозы вызывают нарушения соматических органов и тканей. Наиболее чувствительными к облучению являются кроветворные ткани - так, красный костный мозг и другие элементы кроветворной системы теряют способность к нормальному функционированию уже при дозах облучения 0,5 - 1 Гр. Весьма чувствительны к облучению хрусталик и семенники, в то время как яичники у взрослых женщин гораздо менее чувствительны к действию радиации.
Среди соматических эффектов, проявляющихся после воздействия радиации, наибольшую опасность представляют злокачественные преобразования клеток, приводящие к появлению клонов опухолевых тканей.
Вклад русских ученых в развитие экологии
Слово
«экология» образовано от греч. oikos, что означает дом (жилище, местообитание,
убежище), и logos - наука. В буквальном смысле экология - это наука об
организмах «у себя дома». Наука, ...
Микроорганизмы как индикаторы загрязнения окружающей среды
Почва является продуктом жизнедеятельности микроорганизмов, которые
осуществляют процесс ее формирования, самоочищения, круговорота веществ (азота,
углерода, серы и др.) в природе. Основные ...
Разработка мероприятий по защите окружающей среды при нанесении лакокрасочных материалов
Защита окружающей среды является важнейшей социально-экономической
задачей.
В условиях промышленно развитого общества при все возрастающем уровне
развития сельского хозяйства, средств тра ...