ЕКОЛОГІЧНА БІОХІМІЯ - Навчальний посібник - В. М. Ісаєнко 2005

Розділ 9. РАДІОРЕЗИСТЕНТНІСТЬ ОРГАНІЗМІВ

Серед багатьох чинників довкілля, які тривалий час впливали на організм у процесі еволюції, чільне місце посідає іонізуюче випромінювання. Воно становить собою корпускулярне (елементарних частинок— електронів, позитронів, нейтронів, протонів, мезонів та ін., ядер різних елементів) та електромагнітне (ультрафіолетове, рентгенівське, гамма-випромінювання), за взаємодії якого із середовищем (безпосередньо та опосередковано) відбувається іонізація атомів і молекул, тобто утворення зарядів різних знаків. Явище іонізації атомів і молекул речовини відбувається в результаті того, що іонізуюче випромінювання передає електронам зовнішніх орбіталей таку кількість енергії, яка перевищує енергію зв’язку електрона з атомом чи молекулою, унаслідок чого відбувається відрив орбітального електрона.

З моменту зародження життя на Землі (близько 4,5 млрд років тому) на організми діє іонізуюче випромінювання. Висока його інтенсивність зумовлюється розпадом радіоактивних (лат. radiare — випромінювати і activus — діяльний) хімічних елементів земної кори, досяганням поверхні Землі значних потоків космічного випромінювання. Проте з часом, коли вже завершився доорганізмовий етап біохімічної еволюції, радіаційний фон істотно знизився, завдяки розпаду радіоактивних елементів й ослабленню космічного випромінювання на поверхні Землі, у результаті утворення атмосфери. Живі організми пристосувалися до таких рівнів радіації, які не впливають на їхню життєдіяльність. Це, мабуть, пояснює те, що підвищення рівня іонізуючої радіації понад природний радіоактивний фон є шкідливим для організмів.

З відкриттям іонізуючого рентгенівського випромінювання (1895 р.) та явища радіоактивності (1896 р.) розпочалось антропогенне підвищення рівнів іонізуючої радіації. Основним джерелом стали викиди радіоактивних речовин під час застосування та випробування нових зразків ядерної та термоядерної зброї; промислові ядерні вибухи; створення й експлуатація ядерних енергетичних реакторів; видобуток урану для ядерного палива та його збагачення, перероблення відходів ядерної енергії; застосування джерел іонізуючої радіації в медицині та промисловості; створення електричних й електронних побутових приладів, споживчих товарів, які можуть бути джерелом іонізуючого випромінювання; добування та використовування викопних сполук із підвищеним вмістом радіоактивних елементів, особливо вугілля й мінеральних добрив; наукові дослідження. Особливо небезпечні забруднення довкілля радіоактивними сполуками відбуваються внаслідок радіаційних аварій на ядерно- енергетичних комплексах.

Усе це свідчить про те, що актуальною проблемою е визначення чутливості живих Організмів до дії іонізуючого випромінювання та їх здатність до радіоадаптації. Це дає змогу на основі поглиблених досліджень проводити довготривалі екологічні прогнози стану біоти за дії підвищених рівнів іонізуючого випромінювання, розробляти заходи й вести пошук речовин радіозахисної дії.

До іонізуючого випромінювання, як уже зазначалося, належить також ультрафіолетове випромінювання Сонця з довжиною хвилі менше 300 нм. Поверхні Землі досягає істотно ослаблений потік цього випромінювання, оскільки значна її частина поглинається озоновим шаром, який розміщений на висоті 20—25 км над поверхнею Землі. Озон (О₃) утворюється з оксигену (О₂) у результаті фотохімічної реакції, під час поглинання ультрафіолетового випромінювання.

Крім іонізуючого існує багато інших видів випромінювань, які впливають на живі організми, але не викликають явища іонізації. До таких випромінювань належить видиме світло (довжина хвилі 400— 800 нм), інфрачервоне випромінювання (800 нм — 600 мкм), радіохвилі (600 мкм — 3 • 10³ см). Усі вони мають електромагнітну природу.