Жизнь микробов в экстремальных условиях - Кашнер Д.
Скачать (прямая ссылка):
Существуют природные источники ионизирующего излучения двух типов: внеземные и земные. Первые возникают в космическом пространстве как первичные космические лучи. Они дают начало вторичным космическим лучам, воздействию которых и подвергаются живые организмы. На уровне моря доза излучения составляет приблизительно 30 мрад в год. Дозы различаются в зависимости от географической широты и особенно от высоты над уровнем моря: они приблизительно удваиваются каждые 1500 м вплоть до высоты в несколько километров над уровнем моря. Земным источником излучения являются радиоактивные изотоны в скальных породах, почве, гидросфере и атмосфере. Некоторые из них поглощаются живыми организмами, и, следовательно, облучение может быть не только внешним, но и внутренним. Согласно недавним расчетам, средняя доза внешнего облучения от земных источников составляет 50 мрад в год, внутреннего — 20 мрад в год (UNSCEAR,1972).
1. Искусственная радиация
Искусственное ионизирующее излучение возникает в результате испытаний ядерного оружия, работы атомных электростанций, применения радиоактивных изотопов в медицинских целях, а также от бесчисленного множества других разнообразных источников. Как правило, эти источники строго локализованы. Человек и другие высшие организмы только случайно получают высокие дозы облучения; согласно расчетам, генетически значимая доза от искусственных источников излучения составляет лишь около 1% таковой от естественных источников (UNSCEAR,
1972). Очевидно, однако, что микроорганизмы, не будучи экранированы, могут при известных обстоятельствах периодически или постоянно получать высокие дозы облучения. Таким образом, цифры, характеризующие уровень искусственной радиации в окружающей среде, нельзя безоговорочно применять к микроорганизмам.
III. РАЗЛИЧИЯ
В РАДИАЦИОННОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
Чувствительность живых организмов к облучению варьирует в необычайно широких пределах. Диапазон этих вариаций намного превышает тот, который можно было бы ожидать на ос-
Рис. 11.1
новании различий средних уровней излучения, получаемого живыми организмами. Более того, корреляция между уровнями излучения в среде и резистентностью организмов практически отсутствует. Причины столь значительных вариаций радиационной чувствительности неясны, но кажется вероятным, что высокая резистентность должна быть следствием каких-то иных свойств организма.
Довольно трудно провести надежные сравнения радиационной резистентности различных организмов, исходя из опубликованных данных, так как расчеты часто основаны на разных дозах, интенсивностях и типах излучения. Кроме того, на выживаемость влияют такие факторы, как стадия клеточного цикла и условия роста; эти параметры также варьируют от публикации к публикации. Что касается использования разных типов излучения, то возникающие в связи с этим трудности в какой-то мере облегчаются тем, что обычно наблюдается корреляция между реакциями организмов на ионизирующее и неионизирующее излучения (рис. 11.1 и 11.2); ниже это обстоятельство обсуждается подробнее. Различия в радиационной чувствительности разных организмов показаны на рис. 11.1 и 11.2; значения LD37 для нескольких организмов приведены в табл. 11.1.
Таблица 11.1
Сравнение относительной чувствительности к радиации различных организмов
Организм Доза облучения, при ко Источник данных
торой выживает около 37%
клеток (LD37)
ультрафиоле ионизирующее
товое излуче излучение, кР
ние, эрг-мм-2
Escherichia coli 500 21) Setlow, 1967
Micrococcus radiodurans 6000 150 Moseley, Laser, 1965
Amoeba --- 120 Bacq, Alexander, 1961
Paramecium --- 350 Bacq, Alexander, 1961
Bodo marina 50,000 --- Лозина-Лозииский, 1973
Saccharomices cerevisiae 800 3 Patrick et al., 1964
Schizosaccharom yces 1350 80
pombe 1300 --- Moore, 1975
Ustilago maydis
') Gunther, Kohn, 1956.
Измерения резистентности организма к ультрафиолетовому излучению обычно проводятся с использованием источника, испускающего преимущественно лучи с длиной волны 254 нм. При обсуждении вопроса о резистентности живых организмов к солнечной радиации следует учитывать, что эта длина волны почти полностью отсутствует в составе солнечного излучения, падающего на земную поверхность. Имеются, однако, немногочисленные данные,, свидетельствующие о том, что резистентность организма к солнечной радиации соответствует, как правило, его резистентности к неионизирующему излучению от искусственных источников (Koller, 1965).
Одним из наиболее резистентных к ультрафиолетовому излучению микроорганизмов является Bodo marina, относящийся к морским жгутиковым. По данным Камшилова, цитируемым JIo-зина-Лозинским (1973), для инактивации 90% клеток этого организма требуется доза 112 000 эрг-мм-2. Тот же автор отмечает, что простейшие вообще более резистентны к облучению, чем бактерии (дозы, инактивирующие 90% клеток, колеблются от 5000 до 12 000 эрг-мм~2 для простейших и от 4 до 250 эрг-мм-2 для бактерий). Резистентность разных видов бактерий сравнивалась более детально. Она варьирует в широких пределах, и примеры такой вариабельности графически представлены в виде кривых доза — выживание на рис. 11.3.
