Как влияет ионизуючее облучение на животных

Ионизирующее излучение – невидимые глазом излучения высокой энергии, представляют из себя потоки элементарных частиц (электронов, позитронов, мезонов, протонов и нейтронов), а также более тяжелых многозарядных ионов (альфа-частицы, ядра более тяжелых элементов, либо имеют электромагнитную природу (гамма – и рентгеновские лучи). Всех их объединяет сходство физических свойств и, прежде всего – аналогичный характер взаимодействия с веществом, так, например, кванты гамма-и рентгеновских лучей при встрече с атомами вещества отдают им часть своей энергии, при этом электрически нейтральный атом вещества перестает существовать превращаясь в пар противоположно заряженных ионов Доля или квант высокой энергии выбивает один из электронов, уносит с собой из атома один отрицательный заряд, поэтому атом становится позитивнозарядженим, а электрон присоединяется к соседнему атому образуя отрицательный ион .

Èîíèçèðóþùèå èçëó÷åíèÿ

Другое название “проникающая” радиация свидетельствует о способности проникать в глубину вещества.
Кроме гамма-и рентгеновских лучей ионизирующими свойствами обладают ультрофиолет лучи, в особенности коротковолновые.
Биологический эффект излучения высоких энергий может быть очень значительным при общем несущественном уровне переноса энергии. Так, например летальная доза гамм-или рентгеновских лучей для человека, если ее превратить в тепловую энергию не хватит даже на то, чтобы вскипьятиты стакан воды для чая. В то же время животные могут переносить куда больший уровень инфра-красного излучения, это объясняется тем, что ионизирующее излучение вызывает качественно иные изменения в организме. Дело в том, что те ионы образуются имеют очень большую химическую активность, и могут породить цепь событий, конечными стадиями которого может быть лучевая болезнь, мутации и опухоли.

Ионизирующее облучение поступает в к нам со всех сторон: они поступают к нам из всемирного пространству (так называемые “космические лучи”) постоянно с одинаковой интенсивностью уже миллионы лет, они излучаются природно-радиоактивным элементам, входящих в состав земной коры, а оттуда в виде пыли попадают в воздух, или вымываются водой в гидросферу. Вообще любое небесное тело более-менее “приличных” размеров имеет в своем составе радиоактивный элемент, обычно и в живых существах существуют радиоактивные элементы.
Можно сделать вывод, что ни на Земле, ни во вселенной нет мест свободных от ионизирующей радиации. Можно сказать, что поверхность Земли, а также водоемы и слой воздуха, т.е. вся биосфера постоянно находится под воздействием ионизирующего облучения.

Таким образом мир в котором мы живем является радиоактивным, но это не является реалией только настоящее, так было на Земле всегда с момента образования Солнечной системы. Согласно данным жизнь зародилась на Земле 3.5 млрд. лет назад. Процесс эволюции, развития и формирования экосистем проходил на фоне постоянного радиационного фона.
Конечно, за такое время не обошлось без влияния облучения на жизнь.
С одной стороны, кванты и частицы ионизирующего облучения естественного фона имеют большую энергию, так что при взаимодействии с веществом биологической системы, особенно с хромосомами клеточного ядра вызывает разрыв связей между атомами и их перегруппировки. Большинство из этих нарушений затем самоликвидируется, однако некоторая часть не успевает восстановиться к моменту дупликации молекулы ДНК, тогда эти изменения передаются клеткам-потомкам.

Если нарушена структура молекулы ДНК так изменена, что клетка является нежиттеспроможною она отмирает. Для организма гибель одной клетки существенного значения не играет, потому клетки, выжившие в процессе размножения восполняют этот дефект. То же самое можно сказать и об отдельных одноклеточные организмы в популяции.

Если же клетка не умирает, то она может приобрести новые свойства, которых раньше не было, или наоборот потеряют раньше присущи свойства. Так, например, на 1 миллион клеток одна является мутантной вследствие естественного радиационного фона.
При получении или потере признаки организм может либо получить приоритет, или наоборот стать аутсайдером или не получить нитого не другого в своей борьбе за выживание и продолжение рода. Если признак полезен-организм оставляет больше потомков, если наоборот-оставляет меньше или не оставляет вообще. Таким образом новая полезная мутация через некоторое время становится приобретением всего рода, или его новой ветки, вредная же мутация исчезает.

И так ионизированный облучения это естественный мутагенный агент, которому занимает важное место в поставках мутаций в природе, которые являются “сырьем” для естественного отбора. То есть естественный радиоактивный фон используется жизнью в своих интересах, в качестве постоянных мутагенных факторов, к которым жизнь адоптувалося и имеет достаточно неплохое процентное соотношение полезных мутаций. Если же ионизированный облучения будет выше нормы то мутации будут проиндуковани, но клетки при этом будут иметь почти одни “негативные” мутации.

Понятно, что количество вредных мутаций намного больше чем полезных, поэтому каждый шаг вперед сопровождается гибелью большого количества менее приспособленных особей. Причем при движения от менее сложных организмов к более сложным процент вредных мутаций увеличивается, в этом нет ничего удивительного, ибо чем складнийша система, тем Проще ее сломать и тем складнийша удосконалиты.
В высокоорганизованной животных, в том числе у человека, положительные мутации-очень редкий случай. Большая часть мутаций вредны, либо нейтральные, многие из них становятся причиной наследственных болезней. Конечно, и ионизирующая радиация тоже вносит вклад в этот процесс.

Вторая важная черта, на которой бы я хотел подчеркнуть это необходимость защиты от чрезмерно мутагенной опасности. Поэтому живые организмы выработали специальный механизм, с одной стороны сохраняет приобретенную мутацию, а с другой сводит к минимуму вирогиднисть образования новых мутаций; это система репарации ДНК. Все другие органеллы и компоненты клетки не имеют таких систем, так не играют такого существенного значения. По моему мнению именно ионизирующее облучение заставило создать эту систему, потому что во время зарождения жизни на Земле естественный фон был выше. Об этом свидетельствует и ферментативная система репарации пиримидиновых димеры, которая может использовано ультрафиолетовую радиацию.

И, наконец, третья черта. Если доза облучения на столько сильна, что репаративные ферменты не могут своевременно “отремонтировать” ДНК, то может возникнуть устойчивая мутация, которая может привести к образованию опухоли в организме. Именно поэтому была создана еще одна система защиты-иммунную систему, не только защищает организм от бактерий, хворотворних грибков и вирусов, но и отыскивают в организме трансформированные клетки с ложной информацией и “убивают их”.

Так что ионизирующее излучение имеет такое влияние: стимулирование мутаций организмов, в результате чего приобретается новый материал для эволюции; прямое действие на организм, в результате которой может возникнуть опухоль у животных со слабым иммунитетом, таким образом ионизирующее излучение помогает популяции “избавиться” особей со слабым иммунитетом ; именно ионизирующее излучение стимулировало развитие технологии репарации в клетке и стимулировало развитие иммунной системы у животных.