Действие излучений на растения

Поступление радионуклидов в организм гидробионтов

При поступлении радиоактивных веществ в воду открытых водо­емов, в первую очередь, отмечается их разбавление, поглощение дном и тканями обитателей водной среды (гидробионтов). Эффективность процесса разбавления в реках и за­крытых водоемах неодинаковая (в реках большая).

Накопление радионуклидов гидробионтами происходит в результате адсорбции и диффузии, поступления радионуклидов через органы дыхания и пищеварения. Среди обитателей водоемов существуют организмы–концентраторы, которые активно поглощают радионуклиды. Некоторые гидробионты концентрируют их в десятки тысяч раз больше в сравнении с содержанием радионуклидов в воде. Это водоросли, планктон, моллюски, ракообразные и другие донные организмы. Большая удельная поверхность тела у планктона, губок и некоторых других гидробионтов создает условия для адсорбции ими значительного количества радионуклидов. Например, дафния накапливает 50–60% от предельного накопления радиоактивного стронция в течение всего лишь 5 мин. В последующем на­коплении принимают участие и обменные процессы. Время, необходимое для максимального накопления радиоактивных веществ зоопланктоном, составляет несколько часов. У водных растений процесс накопления более медленный. Предельное накопление в водорослях происходит в течение 7–30 суток.

У рыб основным путем поступления радионуклидов является посту­пление через органы пищеварения. Поэтому в данном случае существен­ное значение имеют уровни загрязнения низших организмов, являющихся кормом для рыб. Радиоактивные изотопы проникают в организм рыб также через жабры. Время предельного накопления радиоизотопов в теле рыб колеблется от 10 до 120 дней. У хищных рыб накапливается радионукли­дов меньше, чем у питающихся планктоном.

При снижении удельной активности воды имеет место выведение накопленных радионуклидов из организма гидробионтов. В среднем на протяжении 10 дней нахождения в чистой воде планктон и водоросли те­ряют 95–97% от общего количества накопленных радионуклидов. Выведе­ние радионуклидов из тканей рыб происходит с меньшей скоростью. Например, стронций–90 даже через 3 месяца пребывания рыбы в чистой воде нахо­дится в ее мышцах до 10% накопленного количества, а в костях — до 50% первоначального уровня.

В зависимости от дозы облучения и фазы развития растений в мо­мент воздействия излучений у вегетирующих растений наблюдается зна­чительная вариации изменений обменных процессов. Реакция расти­тельных объектов на действие g– и рентгеновского излучения проявляется в виде активации или подавления ростовых процессов, что вызывает изме­нение темпов клеточного деления.

У злаковых культур, подвергшихся облучению дозами 20–30 Гр, на­блюдается торможение роста главного побега в высоту, а затем, вследствие активации покоящихся центров, начинается рост боковых побегов, что вы­ражается в мощном кущении. Причем кустистость пшеницы может повы­ситься в 3 раза. Хроническое облучение может привести к увеличению ве­гетативной массы к моменту уборки почти в 6 раз.

При действии повреждающих доз излучений в растениях возникают различные морфологические аномалии. Так, в листьях происходит увели­чение или уменьшение количества и размеров, изменение формы, скручиваемость, ассиметричность, утолщение листовой пластинки, опухоли, по­явление некротических пятен. При поражении стеблей наблюдается замедление или ускорение их роста, нарушается порядок расположения листьев, изменяется цвет, появляются опухоли и воздушные корни. Наблюдается также угнетение или ускорение роста корня, расщепление главного корня, отсутствие боковых корней, появление вторичного главного корня, опухо­лей. Происходит также изменение цветков, плодов, семян – ускорение или задержка цветения, увеличение или уменьшение количества цветков, из­менение цвета, размеров и формы цветков; увеличение или уменьшение количества плодов и семян, изменение их цвета и формы и т.д.

В ряде случаев действие больших доз облучения на растения повы­шает темпы развития вследствие активации процессов старения — растение быстрее зацветает и созревает. Разнообразны и генетические повреждения. В результате мутаций, например у пшеницы, встречаются высокорослые, низкорослые, карликовые формы, растения с ветвящимися или стелющи­мися стеблями. При больших дозах возможна гибель растений.

При действии излучений в невысоких дозах, порядка 5–10 Гр для семян и 1–5 Гр для вегетирующих растений, наблюдается так называемая радиостиму­ляция – ускорение темпов роста и развитая растений. Стимуляция наблю­дается при действии g–, β– и рентгеновских излучений, но при действии α– из­лучений стимуляции не наблюдается.

При действии больших доз уменьшается не только количество зерна в урожае, но заметно изменяется и его качество – обычно зерно оказывает­ся щуплым.

Из вышеизложенного можно сделать вывод, что реакция растений на действие излучений сложна и разнообразна. Процессы, происходящие на молекулярном и клеточном уровне, в целом сходны у всех живых организмов. На более высоких уров­нях организации проявляются только характерные для растений измене­ния, зависящие от особенностей структуры и функций различных тканей и органов растительного мира.

Дата добавления: 2014-11-29