Основы общей и сельско-хозяйственной радиобилогии - Гудков И.Н.
ISBN 5-7987-0005-4
Скачать (прямая ссылка):
В 1904 г. немецкий исследователь Г. Петерс обнаружил нарушение клеточного деления под влиянием ионизирующей радиации. Сейчас этот факт кажется вполне очевидным, так как уже до того многочисленными исследованиями на самых различных объектах было показано торможение роста и развития различных организмов, которое в первую очередь связано именно с подавлением процессов деления клеток. Но в то время это было открытием.
Ученик Петерса М. Кёрнике, работавший с растительными объектами, установил в 1905 г., что наиболее повреждаемой радиацией частью клетки является ядро. Он описал различные типы нарушений деления ядра и хромосом и заслуженно считается основоположником радиационной цитологии.
Еще дальше в своих исследованиях пошли французские естествоиспытатели И. Бергонье и Л. Трибондо, которые обнаружили различную чувствительность к ионизирующей радиации отдельных типов семяродных клеток. Они показали, что наиболее радиочувствительными являются сперматогонии, а наиболее радиоустойчивы-ми — сперматозоиды. На основании своих экспериментов они в 1906 г. сформулировали положение о том, что чувствительность клеток к излучению прямо пропорциональна их способности делиться и обратно пропорциональна степени их дифференциации. Эта зависимость, получившая название положения, или закона, Бергонье-Трибон-до, не утратила своего значения до настоящего времени, являясь одной из немногих фундаментальных закономерностей радиобиологии.
На заре развития радиобиологии сделано еще одно открытие — явление радиационной стимуляции. Оно было установлено М. Мальдинеем и К. Тувиненом в 1898 г., показавшими ускорение прорастания семян различных видов растений, облученных невысокими дозами рентгеновских лучей. В последующем была доказана универсальность этого явления — установлено ускорение роста и развития организмов при облучении вегетирующих растений, животных, микроорганизмов. До настоящего времени причины стимулирующего действия малых доз ионизирующих излучений интригуют радиобиологов.
Последние годы XIX столетия и первые два десятилетия XX века можно считать первым этапом развития радиобиологии. В этот период накопилось множество разрозненных фактов о действии рентгеновского излучения и излучения радиоактивных элементов на различные биологические объекты. Эти исследования проводились врачами, физиологами, зоологами, ботаниками, микробиологами в рамках своих наук и хотя, бесспорно, имели фундаментальное значение, носили в основном описательный характер. Радиобиологии как самостоятельной науки еще не существовало. Для ее становления не было главного — теории, объясняющей механизм действия радиации на организм. Необходимость такой теории была совершенно очевидной. Настоятельно требовал объяснения так называемый «радиобиологический парадокс», состоящий в колоссальном несоответствии между ничтожной величиной поглощенной при облучении энергии ионизирующего излучения и степенью проявления реакций биологического объекта, приводящих нередко к его
гибели. Выраженная в форме теплоты, эта энергия совершенно неощутима.
20—30-е годы принесли ряд крупных открытий и новых идей, ускоривших становление радиобиологии как науки. Был открыт так называемый «кислородный эффект», состоящий в том, что при снижении в среде концентрации кислорода степень лучевого повреждения снижается. Одним из первооткрывателей кислородного эффекта был немецкий физиолог растений Е. Петри, сообщивший в 1923 г., что при рентгеновском облучении семян и проростков пшеницы в атмосфере углекислого газа радиационное повреждение уменьшается по сравнению с облучением в воздухе. Проведенные в последующем на самых различных объектах исследования позволили высказать предположение об общебиологическом значении этого явления.
Трудно переоценить значение открытия кислородного эффекта для развития теоретических основ радиобиологии.
В 1920 г. советский микробиолог и ботаник Георгий Адамович Надсон (1867—1940), работавший в Государственном рентгенологическом и радиологическом институте, и в 1925 г. французские исследователи П. Анцель и П. Винтембергер пришли к выводу, что наблюдаемое радиационное повреждение клетки является результатом двух противоположных процессов: развития, с одной стороны, лучевого поражения, а с другой — идущих одновременно с ним процессов восстановления. Так, пока еще чисто интуитивно, было высказано предположение
о возможности пострадиационного восстановления клетки, организма в целом. Предположение весьма смелое и революционное, так как еще долгие три десятилетия среди большинства радиобиологов было распространено мнение, что последствия лучевого поражения не подвергаются модификации, а процессы пострадиационного восстановления невозможны.
Эти годы ознаменовались еще одним крупнейшим открытием — установлением мутагенного действия ионизирующей радиации, ее способности воздействовать на наследственный аппарат живого организма. Первыми его продемонстрировали в 1925 г. на низших грибах Г. А. Надсон и Г. С. Филиппов. Но уже в 1927 г. известный американский генетик, один из авторов хромосомной теории наследственности, Г. Мёллер (1890—1967) показал его возможности на дрозофиле — плодовой муш-
