5. РАДІОЧУТЛИВІСТЬ РОСЛИН, ТВАРИН ТА ІНШИХ ОРГАНІЗМІВ

Як свідчать наведені в попередніх розділах дані, живі орга­нізми не тільки різних царств, але і різних класів, родин, родів, видів і навіть сортів можуть значно відрізнятися за радіочутливі­стю. Добре відомо, що основні процеси обміну речовин на клітинно­му рівні, такі, як синтез нуклеїнових кислот і білків, анаеробний і аеробний гліколіз, трикарбоновий цикл Кребса, окислювальне фосфорилювання та багато інших дуже схожі не тільки для тварин і ро­слин, а й для бактерій. Більш того, основні компоненти живих клітин найрізноманітніших організмів, що несуть відповідальність за радіаційне ураження, – нуклеїнові кислоти, білки-ферменти, АТФ  іn vіtrо мають приблизно однакову чутливість до іонізуючих випромінювань. Отже, причини відмінностей у радіочутливості організмів слід шукати в різній організації і властивостях структур, до складу яких входять ці речовини, метаболічному стані клітин і, можливо, організму в цілому.

На теперішній час відома досить велика кількість факторів, від яких в тій чи іншій мірі залежить радіочутливість. Їх можна поділити на дві основні групи - структурні і функціональні факто­ри. До перших належать такі, як об'єм ядер і хромосом, число хро­мосом і плоїдність. До других –  функціональний стан ок­ремих структур клітини, фізіологічний стан геному, етап онтогене­зу, вміст різних природних сполук (антиоксидантів, макроергів, сульфгідрильних сполук, фізіологічно активних речовин та інших), здатність до післярадіаційного відновлення, біологічні ритми.

Не раз робилися спроби знайти кореляцію між якимось із цих факторів і радіочутливістю для різних організмів. Але ці пошуки тільки переконують, що радіочутливість є комплексною ознакою. І все-таки деякі кореляції заслуговують того, щоб на них зупинитися.

Мабуть, найцікавішою треба вважати спробу групи американських дослідників на чолі із вище згаданим А. Сперроу знайти зв'язок між радіочутливіс­тю та розмірами ядер і хромосом – структурними ознаками, які є од­ними з найбільш стабільних генетично визначених характеристик ви­ду. Ця робота починалася саме з рослинами, так як давно вже було показано, що їх види відрізняються за цими показниками у багато десятків разів.

Спочатку було показано, що існує кореляція між середнім об'є­мом клітинного ядра меристемних клітин в інтерфазі та потужністю дози щоденного опромінення, необхідного для сповільнення ро­сту рослини. І види рослин з меншим об'ємом ядра, як правило, відрізня­лись більш високою радіостійкістю.

Проте, при загальній тенденції дана закономірність не завжди має місце. І спочатку це пояснювалось тим, що об'єм ядра в значній мірі являє собою варіюючу величину і в залежності від фі­зіологічного стану клітини може змінюватись в 1,5–2 рази.

Більш тісний зв'язок був встановлений між радіочутливістю ро­слин і об'ємом їх хромосом. Хромосоми рослин окремих видів розрізняються за розмірами у десятки і сотні разів. Для прикладу це видно на мікрофотографії, на якій зображені з одного боку великі хромосоми триліума (рослина із родина лілейних), який має найвищу радіочутливість, а з іншого – ледь видимі хромосоми заячої капусти (рослини з родини товстянкових), яка має високу радіостійкість.

А. Сперроу встановив, що величина, одержана при поділі об’єму яд­ра в інтерфазі на число хромосом, складає грубо округлену середню величину об'єму   хромосоми.  І,  дослідивши  декілька  сотень  видів  рослин, показав наявність зв'язку між цією ознакою і радіочутливістю – чім менший об'єм хромосомі, тим нижча радіочут­ливість.

Спочатку ця залежність була показана тільки для вищих рослин. Але потім робота була розширена – для вивчення були залучені організми найрізноманітніших систематичних груп: ссавці та деякі інші класи тварин, ба­ктерії, дріжджі, віруси. І в усіх випадках вдалося знайти кореля­цію між об'ємом хромосом і радіочутливістю. В логарифмічній систе­мі координат цей зв'язок з хорошим наближенням описується прямою лінією. Узагальнивши всі свої результати, А. Сперроу об'єднав різні організми в залежності від їх радіочутливості у визначені групи, які він назвав радіотаксонами.

Взагалі в біології під терміном "таксон" розуміють групу ор­ганізмів, зв'язану тим чи іншим ступенем спорідненості і досить відособлену, щоб їй можна було присвоїти таксономічну категорію то­го чи іншого загальноприйнятого в систематиці рангу. У 8 радіотаксонах А.Сперроу об'єднав організми за їх певною властивістю – ра­діочутливістю. Деякі з них включають представників декількох кла­сів і навіть царств – наприклад, таксон 5 об'єднує дріжджі, бакте­рій і ссавців.

Були спроби пов'язати радіочутливість з плоїдністю. І в радіобіологічній  літе­ратурі є немало даних про те, що з кратним збільшенням кількості хромосом в клітинах (поліплоїдія) уражуюча дія опромінення знижу­ється. Встановлено також, що збільшення кількості хромосом (або плечей хромосом), не зв'язане з поліплоїдією, також має значний вплив на радіостійкість. В усякому разі з двох видів рослин, що мають один і той же середній об'єм ядра, але різну кількість хромосом,  вид  з  більшою  кількістю  хромосом,  як правило, має більш високу радіостійкість. Так, у різних видів заячої капусти зі збільшенням кількості хромо­сом з 20 до 66 без зміни плоїдності радіостійкість зростає майже удвічі.

Не дивлячись на те, що структурні характеристики клітин є дуже важливими при оцінці радіочутливості видів, вони – далеко не єдині параметри, відповідальні за неї. Ще у ранніх роботах з вивчен­ня радіобіологічних ефектів дослідники звернули увагу на те, що важливу роль в їх формуванні відіграє фізіологічний стан клітин і організму в цілому, функціональний стан генетичних структур, наяв­ність в організмі ендогенних речовин з радіомодифікуючими власти­востями. Так, у деяких роботах вказується на кореляцію радіочутливо­сті із вмістом в насінні та рослинах жиру і ненасичених жирних ки­слот, аскорбінової кислоти, каротину, різних біологічно активних речовин, солей деяких металів, сульфгідрильних сполук та інших звичайних метаболітів, в тому числі і таких, що можуть негативно впливати на організм, посилювати дію випромінювань. Важливе значення у забезпеченні радіостійкості відводяться здатно­сті до післярадіаційного відновлення. 

Узагальнюючи вищевикладене, можна сказати, що радіочутливість організму визначається багатьма факторами. І тому навряд чи вдасть­ся знайти чітку і визначену залежність між її значенням і якою-небудь окремою ознакою організму. Але, все-таки, нерівнозначність цих факторів очевидна. Цілком можливо, що, накопичивши достатньо екс­периментального матеріалу про залежність радіочутливості від найрізноманітніших факторів, можна буде виділити основні з них і, вно­сячи відповідні поправки, виразити кількісно кореляції між радіо­чутливістю різних видів і комплексом їх певних біологічних власти­востей.