4. БІОЛОГІЧНІ ЕФЕКТИ ІОНІЗУЮЧОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ НА РОСЛИН І ТВАРИН

За високих доз опромінення, коли видужування від промене­вої хвороби неможливе, настає загибель, або смерть, організму – припинення його життєдіяльності як відокремленої цілісної системи.

Смерть теплокровних тварин, якими є більшість видів сільськогосподарських тварин, зумовлена перш за все припиненням дихання і кровообігу. Звичайно виділяють два основні етапи смерті, або навіть два види смерті, – клінічну і біологі­чну, або справжню. По закінченні періоду клінічної смерті, у котрий ще можливе повноцінне відновлення життєвих функцій, настає біоло­гічна смерть – необоротне припинення фізіологічних процесів прак­тично в усіх клітинах і тканинах організму.

Завдяки тому, що, як уже вище відмічалось, у багатьох видів рослин старіння органів проходить неодночасно і в зв'язку зі здат­ністю у багатьох з них до новоутворень окремих органів, точна оцінка моменту загибелі рослини, на відміну від тварини, досить утруд­нена. Більш того, багатоклітинні рослини складаються з клітин і тканин, які в значній мірі, часом в сотні разів, відрізняються по радіочутливості і, як наслідок, втрачають здатність до виконання своїх функцій за різних рівнів радіаційного пошкодження. Це також ускладнює оцінку їх виживання, в усякому разі у достатньо близький післярадіаційний період.

Так, наприклад, стійкість до опромінення диференційованих клітин листка звичайно в десятки разів перевищує радіостійкість клітин його меристем, Тому при опроміненні останні можуть загину­ти, але диференційовані зберігають здатність до деяких функцій, наприклад, фотосинтезу, дихання, мінерально­го і водного обміну, в зв'язку з чим протягом тижнів-місяців час­то-густо не вдається зареєструвати видимої загибелі рослин. Явні ознаки загибелі печально відомого "рудого лісу” – 600 га захисного масиву навколо Чорнобильської АЕС, що одержав смертельну дозу під час аварії протягом квітня-травня 1986 р., стали проявлятися лише наприкінці року, а цілком очевидними тільки навесні 1987 р.

Навіть у випадку досить високих доз, які повністю пригнічують поділ клітин в усіх твірних тканинах, а, відповідно, пов­ністю інгібують ростові процеси, опромінені рослини довгий час можуть здаватися життєздатними, зберігаючи функціонування деяких систем. На цьому, до речі, оснований спосіб одержання особливих проростків, позбавлених меристем. Вони називаються гамма-проростками, або гам­ма-рослинками (gamma-plantlets), і використовуються для вивчення особливостей певних фізіологічних і біохімічних функ­цій рослини при відсутності клітин, що діляться.

Оскільки ж в кінцевому підсумку рослини гинуть внаслідок загибелі твірних тканин, то досить зручно реєструвати їх вижи­вання саме за цією ознакою. На клітинному рівні за допомогою мікроскопу це можна виявити вже через 2–3 дні після опромінення – в меристемах зникають мітози. А при ви­соких дозах, що блокують перехід клітин до мітозу, – навіть через декілька годин. Констатувати загибель меристем можна і візуально – через 6–10 діб спостерігається специфічне побуріння кінчиків коренів, з’являється опушеність в зоні росту; побуріння меристем пагонів можна вия­вити, розкривши листочки, що накривають їх.

При опроміненні рослин в дуже високих дозах, що вимірюються десятками тисяч грей, можна спостерігати їх загибель через декілька годин після дії радіації: в усіх типах клітин відбувається повна деградація вмісту, спостерігається відставання цитоплазми від клі­тинних стінок, припиняються всі процеси метаболізму, слідом за чим рослини швидко в'януть і усихають. Це – вже згаданий вид швидкої смерті – "смерть під променем".