10/03/2016 ИЯФ СО РАН

Как радиация влияет на «спящий» планктон

986 СО РАН ИЯФ СО РАН ИБФ СО РАН Инновации Науки о жизни Новосибирск Красноярск ​Исследователи из Института биофизики СО РАН (Красноярск), Сибирского федерального университета (Красноярск) и Института ядерной физики им.Г.И. Будкера СО РАН (Новосибирск) изучили влияние разной степени радиации на покоящиеся яйца ветвистоусых рачков — моин.

Полученная информация поможет понять, насколько антропогенное воздействие затрагивает экосистему водоемов и какие последствия это может иметь. Специалисты использовали гамма-излучение в широком диапазоне доз: от фонового уровня до 100 грей (Гр). Они выяснили, что рачки, вылупившиеся из «обработанных» цист (покоящихся яиц) не отличаются от своих более удачливых собратьев, не подвергшихся никаким экспериментам. Однако когда доза дорастает до 40 Гр, ухудшается способность моин оставлять потомство. 

  Грей — единица поглощенной дозы ионизирующего излучения. Обычно, если мы говорим о радиации, используется более знакомая единица – зиверт. Доза от одной сделанной флюорографии — менее одной тысячной зиверта, трансатлантический перелет — меньше ещё в 10 раз. Источниками излучения являются не только антропогенные объекты: частицы из космоса, геологические породы также вносят свой вклад. За год таким образом набирается в среднем 2,4 миллизеверта. Смертельная доза для человека начинается от трех зиверт. Для гамма-излучения один грей равен одному зиверту.

Для каждой дозы облучения специалисты протестировали от 60 до 100 яиц. При этом ученые не выявили существенного влияния облучения на возможность получить из цисты живую особь. Около 90% покоящихся яиц дали начало новым организмам в течение двух недель после облучения. Средняя продолжительность жизни моин осталась равной в среднем 10 суткам. Однако при дозах облучения в 80 и 100 Гр значительно снижалась способность самок откладывать яйца, а, следовательно, и скорость роста популяции. Уже при величине в 40 грей репродуктивные показатели уменьшились в два раза по сравнению с контрольной группой. Ученые использовали три источника излучения с разной мощностью, что позволило посмотреть, влияет ли на рачков именно этот параметр, если дозы остаются одинаковыми. Для доз облучения в диапазоне 20-40 грей такого эффекта выявлено не было.   «Ветвистоусые рачки в состоянии покоя выдерживают гораздо большие дозы ионизирующего излучения, чем человек: воздействие до 40 Гр вызывает у них лишь незначительные изменения, а смерть наступает при величинах от 100 гр и выше. Несмотря на это, чувствительными к радиации у моин остаются репродуктивные параметры. В дальнейшем будет интересно понять, за счет чего покоящиеся яйца способны выдерживать такие высокие дозы облучения», — комментирует один из авторов статьи, опубликованной в сборнике «Доклады Академин наук» том 466 №5, ученый секретарь ИБФ СО РАН кандидат биологических наук Егор Задереев.    Необходимость активно изучать воздействие радиоактивного излучения возникла в середине XX века, когда человек научился использовать силу атома для производства энергии и создания оружия. Как правило, предприятия атомной отрасли располагаются рядом с водоемами, следовательно, радионуклиды концентрируются тоже в них, в частности – на дне. Планктонные ракообразные, к которым относится и моина, являются одним из ключевых звеньев цепи питания в пруду, озере или реке. При неблагоприятных условиях они образуют цисты, способные в течение длительного времени выжидать момент, когда обстановка нормализуется.

Покоящиеся яйца служат для планктонных рачков источником генетического разнообразия популяции после снижения численности (то самое «бутылочное горлышко», от которого страдают млекопитающие, минует планктон). Работу по детальной оценке влияния гамма-излучения на цисты рачков  не проводил никто из российских ученых. А между тем, если пострадают они, то и другие фрагменты трофической цепи водоема, например, рыбы, понесут урон.