ОЦЕНКА ЗДОРОВЬЯ СРЕДЫ В РЕГИОНЕ ПРИ РАДИАЦИОННОМ ЗАГРЯЗНЕНИИ: ПОСЛЕДСТВИЯ ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ КАТАСТРОФЫ (БРЯНСКАЯ ОБЛАСТЬ) 245 ВВЕДЕНИЕ 248 Рыжая полевка (Clethrionomys glareolus) ........................................................ 276 Краткая характеристика района исследования .............................................. 249 Места взятия проб ........................................................................................... 249 Состояние биоты (на примере мелких млекопитающих) ............................... 251 Заключение по наземным экосистемам ................................... 277 РЕЗУЛЬТАТЫ ОЦЕНКИ 254 НАЗЕМНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ .......................................................... 254 ВОДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ ................................................................ 277 Рыбы ............................................................................................... 277 Стабильность развития .......................................................................... 278 Растения ........................................................................................ 254 Золотой карась (Carassius carassius) ............................................................... 278 Серебряный карась (Carassius auratus) .......................................................... 280 Стабильность развития ......................................................................... 254 Земноводные ............................................................................... 282 Береза повислая (Betula pendula) ..................................................... 254 Рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia) ....................................................... 256 Стабильность развития .......................................................................... 282 Физиологический подход (оценка фотосинтеза) ................................. 256 Цитогенетический гомеостаз. Микроядерный тест .............................. 284 Береза повислая (Betula pendula) ................................................................... 256 Зеленые лягушки гибридного комплекса Rana esculenta ............................... 284 Млекопитающие .......................................................................... 258 Иммунный статус .................................................................................. 285 Стабильность развития ......................................................................... 258 Морфологические исследования клеток периферической крови ....... 285 Обыкновенная бурозубка (Sorex araneus) ...................................................... 258 Рыжая полевка (Clethrionomys glareolus) ........................................................ 260 Полевая мышь (Apodemus agrarius) ............................................................... 262 Желтогорлая мышь (Apodemus flavicolis) ....................................................... 263 Мышь+малютка (Мicromys minutus) ............................................................... 263 Зеленые лягушки гибридного комплекса Rana esculenta ............................... 285 Зеленые лягушки гибридного комплекса Rana esculenta ............................... 282 Общая оценка иммунного статуса ........................................................ 286 Зеленые лягушки гибридного комплекса Rana esculenta ............................... 286 Заключение по водным экосистемам ...................................... 288 Цитогенетический гомеостаз ................................................................ 264 Частота хромосомных аберраций ........................................................ 264 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 289 Рыжая полевка (Clethrionomys glareolus) ........................................................ 264 Микроядерный тест ............................................................................... 267 Рыжая полевка (Clethrionomys glareolus) ........................................................ 267 Иммунный статус .................................................................................. 268 Морфологические исследования клеток периферической крови ....... 268 Рыжая полевка (Clethrionomys glareolus) ........................................................ 268 Общая оценка иммунного статуса ........................................................ 269 Рыжая полевка (Clethrionomys glareolus) ........................................................ 269 Оценка функциональной активности клеток иммунной системы ......... 271 Рыжая полевка (Clethrionomys glareolus) ......................................................... 271 Гельминтозная инвазия ......................................................................... 276 2 46 247 Настоящая работа была выполнена благодаря поддержке Московского отделения Международного фонда «Биотест», ГНТП «Экологическая безопас+ ность России» и «Сохранение биоразнообразия». Завершение исследований и подготовка публикации были выполнены по гранту Пью Программы в обла+ сти охраны среды (грант проф. А.В. Яблокова). Исследования проводились в 1992 — 1994 годах. Краткая характеристика района исследования ВВЕДЕНИЕ Оценка последствий чернобыльской катастрофы включает два основных аспекта. Первый — это оценка ситуации в непосредственной близости от атом+ ной станции. При всей важности этой задачи главный результат очевиден: столь высокий уровень радиации оказался губительным как для здоровья че+ ловека, так и для окружающей среды. Второй — это оценка последствий на огромных территориях, затронутых радиационным загрязнением в несопос+ тавимо меньшей степени. Это оказалось значительно более сложной задачей. Биоразнообразие остается на прежнем уровне, а во многих местах даже воз+ растает в связи с изъятием этих территорий из землепользования и устране+ нием пресса антропогенной нагрузки. Даже детальные многолетние исследо+ вания популяционной структуры и динамики отдельных видов обычно не вы+ являют значимых отличий этих территорий по сравнению с контрольными. Не наблюдается здесь и резкого всплеска мутационной активности. Итогом мо+ жет быть или окончательное заключение об отсутствии опасности такого ра+ диационного загрязнения для живой природы и снятие данной проблемы с повестки дня или решение о том, что традиционные оценки оказываются не+ достаточными для выявления эффекта. Наверное все же есть смысл до приня+ тия окончательного решения еще раз проанализировать проблему выявления последствий радиационного загрязнения применительно к природным попу+ ляциям живых существ, что и побудило нас к выполнению настоящей работы и подготовке этой публикации. Оценка биоразнообразия свидетельствует об отсутствии нарушений го+ меостаза экосистем и популяций при радиационном воздействии чернобыль+ ской катастрофы. Остается нерешенным вопрос о наличии нарушений гоме+ остаза организма, которые могут иметь место до того, когда последствия ста+ нут очевидны на более высоких уровнях. Все это побудило нас к проведению исследований на загрязненной в ре+ зультате аварии на Чернобыльской АЭС территории Брянской области, целью которых была оценка здоровья среды, что важно в первую очередь для обес+ печения безопасности здоровья человека. 248 Нами были обследованы Злынковский, Новозыбковский и Климовский районы Брянской области. В ряде случаев в качестве условного контроля ис+ пользовали заповедник «Брянский лес» (Суземский район). Радиационную об+ становку определяли с помощью счетчиков ДРC+01. Специалистами Института физической химии РАН Института проблем эко+ логии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН были выполнены детальные ана+ лизы по определению концентраций, распределения и изотопного состава ра+ дионуклидов на выбранных участках и в биологических образцах. Данные измерений приведены в таблицах 1+3 (Захаров, Крысанов, 1996). Места взятия проб Биологическая оценка состояния среды проводилась дифференцирован+ но по наземным и водным экосистемам. Были выбраны четыре эксперимен+ тальные площадки (с семью точками сбора проб по наземным экосистемам и пятью — по водным экосистемам), в которых впоследствии были собраны и проанализированы биологические образцы. Ниже приведено описание этих точек. Наземные экосистемы Для оценки последствий воздействия повышенного радиационного фона на наземные экосистемы оценка проводилась в семи реперных точках с раз+ личным уровнем γ+фона и различной плотностью загрязнения 137Cs Ки/км2: • точка 1 — деревня Зеленый Гай (Климовский р+н), γ+фон 20 мкР/ч, плот+ ность загрязнения 137Cs +0,56 Ки/км2, соответствует норме (условный контроль); • точка 1а — заповедник «Брянский лес» (Суземский р+н), γ+фон 15 мкР/ч, плотность загрязнения 137Cs +0,25 Ки/км2, соответствует норме (условный кон+ троль); • точка 2 — деревня Петрятинка (Злынковский р+н) γ+фон 60 мкР/ч, плот+ ность загрязнения 137Cs+7,09 Ки/км2, низкое радиационное загрязнение; • точка 2а — деревня Несвоевка (Новозыбковский р+н) γ+фон 80 мкР/ч, плотность загрязнения 137Cs + 13,37 Ки/км2, радиационное загрязнение сред+ него уровня; • точка 2б — деревня Савички (Злынковский р+н) γ+фон 100 мкР/ч, плот+ ность загрязнения 137Cs + 27,04 Ки/км2, радиационное загрязнение среднего уровня; • точка 3 — деревня Красный Камень (Злынковский р+н), γ+фон 180 мкР/ч, плот+ ность загрязнения 137Cs+27,60 Ки/км2, повышенное радиационное загрязнение; 249 • точка 4 — деревня Сенное (Злынковский р+н) γ+фон 220 мкР/ч, плотность 137 2 загрязнения Cs+32,49 Ки/км , повышенное радиационное загрязнение. Ниже в таблицах (табл. 1 и 2) приведены данные по содержанию радио+ нуклидов в почве и биологических образцах: Участок Таблица 1. Концентрация радионуклидов в почве и подстилке в точках 1+4. Бк/кг образца естественной влажности (на ноябрь 1992 года) Образец 90 137 Sr Cs 134 Cs 125 S 106 Ru 60 Co 154 Eu Pu 241 Am Калий 40 K ±20% ±5% ±10% ±10% ±10% ±10% ±20% ±30% ±30% Бк/кг 1 подстилка 510 1490 2 подстилка 1200 24300 85 — — — <8,0 <3,0 <2,0 137 Cs / ест.К/ К 90Sr % 200 0,66 3 1530 460 410 12 1 52.0 26 17 160 0,52 20 550 120 52 1 5,9 3 2 330 1,08 20 2а подстилка 890 28400 1450 130 — — <8 <3 <2 200 0,66 32 3 подстилка 2440 96000 6600 980 1300 8 78,0 39,0 26,0 12 0,04 40 170 130 1 1,3 0,6 0,4 215 0,70 30 950 600 19.0 47 23 16 48 0,16 38 380 110 1,8 17 8 6 200 0,66 23 почва 390 470 14000 940 4 подстилка 2440 93000 6300 почва 950 22000 1500 Таблица 2. Накопление радионуклидов мелкими млекопитающими в точках 1а+3. Учас+ Вид ток 90 137 Sr (Бк/кг сырой массы тела) Cs (Бк/кг сырой массы тела) мин. мак. сред. Apоdemus 2 110 510 310 agrarius 3 670 7210 3311 Apodemus 1а <20 25 <20 flavicollis 2 2400 4200 3300 3 1280 24630 7685 2234 мин. мак. сред. 15 Microtus arvalis 3 45 15635 Clethrionomys 1а <20 40 <20 glareolus 2 400 9200 2870 15 150 45 3 1290 48355 14458 30 145 98 12 40 23 Sorex 2 180 6300 1885 araneus 3 1484 42000 9638 Sorex 2 180 9300 3694 minutus 3 5100 28000 15700 Водные экосистемы Для оценки последствий воздействия повышенного радиационного фона на водные экосистемы исследования проводились в пяти реперных точках с различным уровнем γ+фона и различной плотностью загрязнения 137Cs Ки/км2: 250 Участок 137 Cs (Бк/кг сырой массы тела) 90 Sr (Бк/кг сырой массы тела) 2 306 71 2а 640 157 3 708 84 40 7800 почва Таблица 3. Накопление радионуклидов золотым карасем (Сarassius carassius) из замкнутых во+ доемов в точках 2+3 (объединенные пробы). Биологические образцы брались в водоемах, расположенных в районе опи+ санных выше наземных точек 1а, 2, 2а,3 и 4, и обозначаются теми же номерами. Ниже приведены данные по накоплению радионуклидов золотым карасем (Сarassius carassius) из замкнутых водоемов в точках 2, 2а и 3 (табл. 3). Состояние биоты (на примере мелких млекопитающих) Результаты получены Б.И. Шефтелем, П.И. Барановским и Н.В. Моралевой, Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Институт эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН. Проблеме экологических последствий аварии на ЧАЭС посвящено боль+ шое количество исследований. Главное направление этих работ — оценка ре+ акции сообществ и популяций на повышенную радиацию внешней среды. При этом необходимо иметь в виду, что радиоактивное воздействие на биологические системы после чернобыльской аварии состояло из двух раз+ ных по своей природе процессов. Первый — это непосредственный выброс радиоактивного вещества в момент взрыва, сопровождавшийся очень высо+ ким уровнем радиации и повлекший уничтожение растительных и животных организмов. Второй — это длительное воздействие на организмы небольших доз радиации. Несмотря на мощный взрыв, площадь погибшего леса, расположенного в непосредственной близости от разрушенного в результате аварии четвертого блока АЭС, была сравнительно небольшой и составила всего лишь 400 га. По+ видимому, большинство животных, обитавших там, погибло сразу, но уже к весне 1987 г., например, популяции мелких млекопитающих восстановились полностью. Наиболее уязвимыми к последствиям взрыва оказались почвен+ ные беспозвоночные, некоторые группы которых, например, дождевые чер+ ви, мокрицы, моллюски, сенокосцы, полужесткокрылые, исчезли сразу после аварии и начали появляться лишь в 1989 году. Это происходило потому, что большая часть радионуклидов оседает в почве, и радиоактивный фон здесь существенно выше, чем в воде или кронах деревьев. Заслуживает внимания тот факт, что , несмотря на исчезновение ряда групп почвенных беспозвоночных, это никак не отразилось на сообществах консу+ ментов более высокого порядка — мелких млекопитающих и птицах. В то же время в тридцатикилометровой зоне были отмечены многочисленные нару+ шения репродуктивной системы зверьков (ускоренный рост фолликул и зна+ чительное количество желтых тел, что обычно сопровождается постимпланта+ ционной гибелью зародышей; резорбция эмбрионов доходящая у отдельных 251 зверьков до 100%; на самом загрязненном участке были встречены стериль+ ные самцы). Однако в целом это никак не повлияло на численность и структу+ ру популяций мелких млекопитающих. На биоценотическом и популяцион+ ном уровнях, благодаря компенсационным механизмам, гомеостаз биологи+ ческих надорганизменных систем не был нарушен. Таким образом, если в непосредственной близости от чернобыльской АЭС не было выявлено существенных изменений в структуре сообществ и популя+ ций у большинства групп животных и растений, то еще менее вероятно было ожидать подобные изменения на западе Брянской области, где на организмы воздействовал сравнительно невысокий уровень радиации. Действительно, у большинства изученных групп: растительность, рыбы, амфибии не отмечено существенных отклонений в численности и структуре популяций и сообществ. Наряду с почвенными беспозвоночными мелкие млекопитающие, боль+ шая часть жизни которых проходит в верхних слоях почвы и в подстилке так+ же сильно подвержены влиянию радиационного загрязнения. Поэтому эта группа животных была использована нами для изучения влияния радиоактив+ ного загрязнения на популяционном уровне. Работа проводилась в загрязненном в результате аварии на ЧАЭС Злын+ ковском районе Брянской области. Было выбрано два ключевых участка, раз+ личающихся по фоновому уровню радиации и расположенных в 30 км друг от друга. Первый, более загрязненный, расположен в окрестностях деревни Крас+ ный Камень (точка 3), другой, более чистый, в окрестностях деревни Петря+ тинка (точка 2). На обоих участках в аналогичных местообитаниях, типичных для данного региона сосняках+малинниках с подростом дуба, были заложены одногектарные площадки мечения. На обеих площадках доминировала рыжая полевка ( Clethrionomys glareolus). При этом уровень и характер сезонных изменений численности на исследуемых участках практически не различался. Анализ популяции рыжей полевки показывает, что сезонные изменения полового и возрастного состава на обеих площадках были очень сходны. Наши исследования показали, что сообщества мелких млекопитающих аналогичных местообитаний, расположенных на ключевых участках, с разным уровнем радиационного загрязнения, практически идентичны. Обычно считают, что при хроническом облучении менее 5 Гр отклонений в функционировании экосистем не происходит. Даже в тридцатикилометровой зоне ЧАЭС отмечено, что прекращение хозяйственной деятельности и снятие рекреационной нагрузки оказывают на популяции и сообщества более суще+ ственное влияние, чем радиационный фон. Возникает вопрос, почему такие факторы, как, например, снятие рекреа+ ционной нагрузки, могут привести к кардинальным изменениям в структуре и функционировании популяций и сообществ, в то время как радиационное воздействие, существенно нарушая физиологические процессы организма, благодаря компенсационным механизмам не отражается на популяции и со+ обществе. 252 Мы предполагаем, что ответ на этот вопрос лежит в природе тех процес+ сов, которые принято регистрировать как реакцию популяций и сообществ на действие какого+либо фактора. Такие факторы как влажность, освещенность, выпас, постоянно существуют в природе, и в процессе эволюции возник це+ лый спектр видов, имеющих преимущества в различных диапазонах их дей+ ствия. Поэтому изменение значений этих факторов приводит к сравнительно быстрому замещению одних видов другими. Виды исчезают не потому, что они в принципе не могут существовать в изменившихся условиях, а потому что они уступают место более сильным конкурентам, приспособленным к кон+ кретным градиентам среды. По этому принципу происходит сукцессионное за+ мещение видов. Радиация — сравнительно редкий природный фактор. Все известные слу+ чаи естественных радиационных очагов в природе имеют локальный харак+ тер и не могут обеспечить эволюционный процесс в этом направлении. Поэто+ му при возникновении очага радиационного загрязнения просто нет видов, которые бы имели экологические оптимумы при различных значениях этого фактора, нет замещения видов, приводящего к существенным изменениям структуры сообществ и популяций. Различия в радиорезистентности отдель+ ных видов вряд ли имеют существенное экологическое значение. Популяция в этом случае вынуждена просто компенсировать потери. Чаще всего это, види+ мо, происходит за счет интенсивности размножения. 253 Стабильность развития оценивали по уровню флуктуирующей асимметрии. Этот уровень по каждому признаку оценивали по дисперсии величины отно+ сительного различия между сторонами — разности значений признака слева и справа, отнесенной к их сумме. Для оценки значимости различий между вы+ борками по всем признакам использовали непараметрический показатель — критерий Фридмана. В качестве интегрального показателя использовали сред+ нюю величину этого различия — среднее относительное различие между сто+ ронами на признак. Для оценки стабильности развития использовали пять морфологических признаков (Захаров и др., 2000). 1+5 — промеры листа: РЕЗУЛЬТАТЫ ОЦЕНКИ 1 — ширина половинки листа (измерение проводили посередине листовой пластинки); 2 — длина второй от основания листа жилки второго порядка; 3 — расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка; Оценку проводили раздельно для наземных и водных экосистем в ряде реперных точек. НАЗЕМНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ Характеристика состояния наземных экосистем проводилась по модель+ ным фоновым видам: • растений; • млекопитающих. 4 — расстояние между концами этих жилок; 5 — угол между главной жилкой и второй от основания листа жилкой второго порядка. Величина дисперсии асимметрии возрастает от точки 1а (контроль) к точке 4 (повышенное радиационное загрязнение) по большинству признаков. Сумма бал+ лов по всем признакам в точках 1а, 2, 3, 4 равна соответственно: 6+12+15+17. Величи+ на критерия Фридмана (χ2=8,64; р<0,05) свидетельствует о значимых согласован+ ных изменениях показателей стабильности развития в исследованных точках. Стабильность развития РАСТЕНИЯ Интегральная оценка состояния растений проводилась с использованием следующих подходов: • морфологического (оценка уровня стабильности развития); • физиологического (оценка фотосинтеза). В качестве модельного объекта были выбраны два вида древесных растений: • береза повислая (Betula pendula); • рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia). Стабильность развития Оценку стабильности развития проводили для двух видов древесных рас+ тений. Береза повислая (Betula pendula) Материал был собран в четырех точках. Для анализа использовали по 5 листьев из нижней части кроны с 10 деревьев из каждой точки. Материал во всех точках был собран одновременно в 1993 г. 254 а Рисунок 1. Величина интегрального показателя стабильности развития — (среднее относительное раз+ личие между сторонами на признак) в выборках березы повислой (Betula pendula) из разных точек (1а+4). Точки: точка 1а — «Брянский Лес» (контроль, γ+фон 15 мкР/ч); точка 2 — «Петрятинка» (низкое радиационное загрязнение, γ+фон 60 мкР/ч); точка 3 — «Красный Камень» (повышенное радиаци+ онное загрязнение, γ+фон 180 мкР/ч); точка 4 — «Сенное» (повышенное радиационное загрязнение, γ+фон 220 мкР/ч). 255 Величина интегрального показателя стабильности развития возрастает от точки 1а (условный контроль) к точке 4 (повышенное радиационное загрязне+ ние) (рис. 1). Выборки из точек 3 и 4 (повышенное радиационное загрязне+ ние) имеют сходные высокие значения показателя (0,046±0,004 и 0,041±0,002 соответственно), статистически значимо (p<0,01) от них отличается выборка из точки 1а (контроль), которая имеет низкое значение (0,032±0,004). Низ+ кое значение показателя асимметрии выявлено также и для выборки из точки с относительно невысоким уровнем радиационного загрязнения (точка 2) (0,036±0,003). По разработанной нами пятибалльной шкале оценки отклонений стабиль+ ности развития от нормы ситуация в точках 1а (контроль) и 2 (низкое радиа+ ционное загрязнение) соответствует условной норме (первый балл), тогда как в точках 3 и 4 (повышенное радиационное загрязнение) — отклонениям сред+ него уровня (второй и третий балл соответственно). Рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia) Сходный результат был получен и при исследовании рябины обыкновен+ ной (Sorbus aucuparia) в двух точках, различающихся по степени радиацион+ ного загрязнения (2 и 4). Оценка стабильности развития проводилась также по пяти морфологическим признакам: 1 — длине, 2 — ширине, 3 — площади, 4 — периметру, 5 — отношению периметра к площади нижней пары листоч+ ков. Измерения проводились на видеоанализаторе. Интегральный показа+ тель стабильности развития (среднее относительное различие между сторо+ нами на признак) свидетельствует об ухудшении ситуации в точке более высокого радиационного загрязнения (точка 2 — 0,035, точка 4 — 0,045). Полученные результаты свидетельствуют о том, что под влиянием повы+ шенного радиационного фона состояние растений ухудшается (соответствуя 2+3 баллу пятибалльной шкалы оценки отклонений от нормы). Физиологический подход. Оценка фотосинтеза Оценку эффективности процессов фотосинтеза проводили для одного вида растений. Береза повислая (Betula pendula) Для характеристики работы фотосинтетического аппарата применялся ме+ тод индукции быстрой флуоресценции хлорофилла. Эффективность протека+ ния первичных фотосинтетических реакций оценивалась по величине отно+ шения первичной флуоресценции к максимальной (Fv/Fm). В связи с тем, что береза в разных точках сбора материала произрастала в различных ярусах (в первом ярусе — в точках 2 и 4, и во втором ярусе — в точках 1а и 3) и, соответственно, при различной освещенности, корректное сравнение можно было провести лишь попарно в выборках из точек 2 — 4 и 1а — 3 (рис. 2). В каждой из сравниваемых пар величина показателя интенсивности процессов фотосинтеза была ниже в точках с более значительным радиационным заг+ 256 Физиологический подход Рисунок 2. Величина показателя интенсивности фотосинтетических процессов в выборках бере+ зы повислой (Betula pendula) из разных точек (1а, 3). Точки: точка 1а — «Брянский Лес» (контроль, γ+фон 15 мкР/ч); точка 3 — «Красный Камень» (по+ вышенное радиационное загрязнение, γ+фон 180 мкР/ч). рязнением (точка 1а — 0,847±0,004 и точка 3 — 0,835±0,003, р<0,05; точка 2 — 0,859±0,002 и точка 4 — 0,849±0,007). Полученные данные свидетельствуют о существовании тенденции к сни+ жению эффективности фотосинтетических процессов при повышении радиа+ ционного загрязнения. *** Оценка состояния проводилась для двух видов растений при использова+ нии двух подходов. Оба использованных подхода в целом дают сходную за+ висимость. • Полученные данные свидетельствуют о том, что нарушение стабильности развития в условиях радиационного загрязнения (в точках 3 и 4) сопровожда+ ются снижением эффективности процессов фотосинтеза. Причем наибольшие нарушения стабильности развития у березы повислой наблюдаются в точках 3 и 4 (повышенное радиационное загрязнение) (второй — третий балл), в точ+ ках 1 и 2 — условной норме (первый балл пятибалльной шкалы оценки степени отклонения от нормы). • Сходный результат был получен и при оценке морфогенетического гомео+ стаза у рябины. 257 МЛЕКОПИТАЮЩИЕ 8 — в средней части теменной кости в основании желобка (1); Интегральная оценка состояния популяций проводилась с использовани+ ем следующих подходов: • морфологического (оценка уровня стабильности развития); • цитогенетического (оценка частоты хромосомных аберраций и микроядер); • иммунологического (общая оценка иммунного статуса, анализ морфологии клеток периферической крови, оценка функциональной активности иммун+ ной системы); • в качестве дополнительной характеристики иммунного статуса организма использовался подход, связанный с оценкой паразитарной ситуации: гельмин+ тозная инвазия. Для характеристики состояния особей в популяциях мелких млекопитаю+ щих в качестве модельных объектов были использованы фоновые виды. Ос+ новной материал был получен по наиболее многочисленным видам: • рыжая полевка (Clethrionomys glareolus); • обыкновенная бурозубка (Sorex araneus). Для получения более полной картины дополнительно был проанализован материал из отдельных точек по ряду других видов: • полевая мышь (Apodemus agrarius); • желтогорлая мышь (Apodemus flavicollis); • мышь+малютка (Micromys minutus); • полевка+экономка (Microtus oeconomus). 9 — на теменной кости у выхода из желобка (1); 10 — на заднем выступе теменной кости (0). *В скобках указана условная «норма» (наиболее обычное значение или диапазон значений при+ знака), отклонения от которой учитывались как мелкие фенодевианты. Величина флуктуирующей асимметрии для отдельных признаков оцени+ валась по дисперсии различия между сторонами. Дисперсии асимметрии в выборках из точек 3 (по 8 признакам) и 4 (по 9 признакам, p<0,05 по критерию знаков) выше, чем в выборке из точки 2. Стабильность развития Стабильность развития Оценку стабильности развития проводили для пяти видов мелких млеко+ питающих. Обыкновенная бурозубка (Sorex araneus) Материал был собран в 1992 г. Объем выборок составил: точка 2 (низкое радиационное загрязнение) — 14 особей, точка 3 (повышенное радиационное загрязнение) — 18 особей и точка 4 (повышенное радиационное загрязнение) — 20 особей. Рисунок 3. Величина интегрального показателя стабильности развития (средняя частота асимметрич+ ного проявления на признак) в выборках обыкновенной бурозубки (Sorex araneus) из разных точек (2+4). Точки: точка 2 — «Петрятинка» (низкое радиационное загрязнение, γ+фон 60 мкР/ч); точка 3 — «Красный Камень» (повышенное радиационное загрязнение, γ+фон 180 мкР/ч); точка 4 — «Сенное» (повышенное радиационное загрязнение, γ+фон 220 мкР/ч). Суммы ранжированных значений дисперсии асимметрии исследованных признаков для точек 2, 3 и 4, соответственно, равны 12,5+22,5+25 (χ2= 8,75; p<0,05). Для оценки стабильности развития были использованы 10 морфологических признаков, число отверстий для выхода кровеносных сосудов и нервов на черепе (Захаров и др., 2000): 1 — передне+небные, на верхнечелюстной кости на уровне второго моляра (1)*; 2 — на верхнечелюстной кости, между передне+ и задне+небными (0); 3 — задне+небные,+ на шве между небной и верхнечелюстной костями (1); 4 — на пластинке небной кости, в ложбинке позади задне+небного (2); Таблица 4. Величина интегральных показателей стабильности развития (средняя частота асим+ метричного проявления на признак — А, средняя величина асимметрии на признак — Б и среднее число мелких фенодевиантов на признак — В) в выборках обыкновенной бурозубки (Sorex araneus) из разных точек (2+4). Точка А Б В 2 0,16±0,03 0,16±0,03 0,32±0,04 6 — на основной сфеноидной кости вокруг входа в птеригоидный канал (1); 3 0,24±0,03 0,26±0,04 0,40±0,04 7 — в передней части теменной кости позади глазницы, перед желобком (1); 4 0,26±0,03 0,29±0,04 0,43±0,03 5 — на чешуйчатой кости позади верхнего суставного бугорка (1); 258 2 59 Величина основного показателя стабильности развития — средней частоты асимметричного проявления на признак — выше в выборках из точек повы+ шенного радиационного загрязнения (точки 3 и 4), чем в выборке из точки 2 (различия между выборками из точек 2 и 4 статистически значимы, р<0,05). (рис. 3, табл. 4). Величина двух других интегральных показателей (средняя величина асим+ метрии и среднее число фенодевиантов) также оказалась существенно выше в точках 3 и 4, чем в точке 2 (в первом случае различия значимы для точек 2 и 3, 2 и 4, р<0,05, во втором — для точек 2 и 4, р<0,05). Рыжая полевка (Clethrionomys glareolus) Основной материал был собран в 1992 г. Общий объем выборок на участ+ ках с разным уровнем радиационного загрязнения составил: в точке 1 (услов+ ный контроль) — 27 особей, в точке 2 (низкое радиационное загрязнение) — 20 особей, в точке 3 (повышенное радиационное загрязнение) — 20 особей, в точке 4 (повышенное радиационное загрязнение) — 15 особей. Для проверки временной стабильности полученных оценок был использо+ ван дополнительный материал, собранный в 1994 г. в точке 3 (повышенное радиационное загрязнение) — 19 особей. Кроме того, в точке 2б (радиацион+ ное загрязнение среднего уровня) осенью 1995 г. было отловлено 20 неполо+ возрелых особей, а на следующий год — 18 перезимовавших зверьков этой генерации. Стабильность развития Рисунок 4. Величина интегрального показателя стабильности развития (средняя частота асим+ метричного проявления на признак) в выборках рыжей полевки (Clethrionomys glareolus) из разных точек (1+4). Точки: точка 1 — «Зеленый Гай» (условный контроль, γ+фон 20 мкР/ч); точка 2 — «Петрятинка» (низкое радиационное загрязнение, γ+фон 60 мкР/ч); точка 3 — «Красный Камень» (повышенное радиационное загрязнение, γ+фон 180 мкР/ч); точка 4 — «Сенное» (повышенное радиационное заг+ рязнение, γ+фон 220 мкР/ч). Для оценки стабильности развития были использованы 10 морфологических признаков, число отверстий для выхода кровеносных сосудов и нервов на черепе (Захаров и др., 2000): 1 — на верхнечелюстной кости (в районе диастемы), перед коренными зубами (1)*; 2 — на скуловом отростке верхнечелюстной кости (1+2); 3 — на основной затылочной кости (0); 4 — подъязычное отверстие (вместе с дополнительными) (3+4); 5 — на предчелюстной кости (над инфраорбитальным каналом (1); 6 — на латеральной поверхности лобной кости (позади слезной) (1); 7 — в нижней части орбитальной поверхности лобной кости (над орбитальной вырезкой) (1); 8 — в верхней части мозговой пластинки лобной кости под теменным гребнем (1+2); В выборках 1992 года величина основного интегрального показателя ста+ бильности развития — средней частоты асимметричного проявления на при+ знак оказалась ниже в точках 1 и 2, чем в точках повышенного радиационного загрязнения — 3, 4 (рис. 4, табл. 5). Различия между выборками из точек 1 и 4, 2 и 4, 2 и 3 статистически значимы, р<0,05. По пятибалльной шкале оценки отклонений стабильности развития от нор+ мы ситуацию в точках 1 и 2 можно охарактеризовать как нормальную (первый балл), в то время как в точках с повышенным радиационным загрязнением (точки 3 и 4) — как соответствующую отклонениям от нормы среднего уровня (третий балл). 9 — на чешуйчатой кости (1); 10 — на сосцовой части каменистой кости (1). *В скобках указана условная «норма» (наиболее обычное значение или диапазон значений при+ знака), отклонения от которой учитывались как мелкие фенодевианты. Показателем стабильности развития для отдельных признаков служила дисперсия асимметрии (дисперсия разницы значений признака на левой и правой сторонах тела). Дисперсия асимметрии в целом возрастала в порядке увеличения радиа+ ционного загрязнения. Выраженная суммой рангов (критерий Фридмана), она менялась в ряду исследуемых точек (1+4) следующим образом: 21,5+22+ 26,5+30 (χ2 = 2,91; p>0,05). 260 Таблица 5. Величина интегральных показателей стабильности развития (средняя частота асим+ метричного проявления на признак — А, средняя величина асимметрии на признак — Б и среднее число мелких фенодевиантов на признак — В) в выборках рыжей полевки (Clethrionomys glareolus) из разных точек (1+4). Точка А Б В 1 0,33±0,03 0,35±0,03 0,50±0,04 2 0,28±0,03 0,36±0,04 0,53±0,05 3 0,42±0,04 0,49±0,04 0,70±0,04 4 0,44±0,04 0,49±0,04 0,67±0,05 261 Сравнение этих данных с результатами, полученными в 1994 г. в радиационно загрязненной точке (3), свидетельствует о достоверности полученных оценок и стабильности выявленной ситуа+ ции во времени. Величина показателя в повторной выборке практически идентична таковой, полу+ Стабильность развития ченной в 1992 г. (точка 3, 1994 г. — 0,41±0,04). Не обнаружено также значимых различий и в выборках из точки 2б, взятых в 1995 (0,39±0,03) и в 1996 (0,34±0,04) годах. Следует особо отметить, что при этом сравнивались животные не только в разные годы, но и разного возраста. Два других интегральных показателя (средняя величина асимметрии, сред+ нее число фенодевиантов) обнаруживают ту же картину межпопуляционных раз+ личий — величина обоих показателей в точках 1 и 2 значимо ниже (р<0,05), чем в точках с повышенным радиационным загрязнением (точки 3 и 4) (табл. 5). Полевая мышь (Apodemus agrarius) Материал был собран в 1992 — 1994 гг. Объем выборок составил: из точки 2 (низкое радиационное загрязнение) — 23 особи, из двух точек —3 и 4 (высо+ кое радиационное загрязнение) была взята суммарная выборка — 10 особей. Для оценки стабильности развития были использованы 10 морфологических признаков, число отверстий для выхода кровеносных сосудов и нервов на черепе (Захаров и др., 2000): 1 — на верхнечелюстной кости в районе диастемы, перед коренными зубами (1)*; Рисунок 5. Величина интегрального показателя стабильности развития (средняя частота асиммет+ ричного проявления на признак) в выборках полевой мыши (Apodemus agrarius) из разных точек (2+4). Точки: точка 2 — «Петрятинка» (низкое радиационное загрязнение, γ+фон 60 мкР/ч); точка 3 — «Красный Камень» (повышенное радиационное загрязнение, γ+фон 180 мкР/ч); точка 4 — «Сенное» (повышенное радиационное загрязнение, γ+фон 220 мкР/ч). 2 — на скуловом отростке верхнечелюстной кости (0); 3 — на основной клиновидной кости между непостоянным и овальным отверстиями (1); 4 — на основании затылочной кости (0); 5 — подъязычное отверстие, вместе с дополнительными (1); 6 — на предчелюстной кости над инфраорбитальным каналом (1); 7 — на латеральной поверхности лобной кости, позади слезной ( 0); 8 — в нижней части орбитальной поверхности лобной кости, над орбитальной вырезкой (2); 9 — в верхней части мозговой пластинки лобной кости под теменным гребнем (1); 10 — в районе затылочных мыщелков (2+3). *В скобках указана условная «норма» (наиболее обычное значение или диапазон значений при+ знака), отклонения от которой учитывались как мелкие фенодевианты. Дисперсии асимметрии по 6 признакам оказались выше в объединенной выборке мышей из точек 3 и 4, чем в выборке из точки 2 (различия статистичес+ ки значимы для трех признаков, для двух признаков p<0,01, для другого p<0,05). Величина двух интегральных показателей стабильности развития (сред+ няя частота асимметричного проявления на признак и средняя величина асим+ Таблица 6. Величина интегральных показателей стабильности развития (средняя частота асим+ метричного проявления на признак — А, средняя величина асимметрии на признак — Б и среднее число мелких фенодевиантов на признак — В) в выборках полевой мыши (Apodemus agrarius) из разных точек (2+4). 262 Точка А Б В 2 0,27±0,02 0,31±0,03 0,46±0,04 3+4 0,44±0,04 0,53±0,05 0,59±0,08 метрии) значимо выше в суммарной выборке из более загрязненных точек 3 и 4 (p<0,001), чем в выборке из точки 2. Число мелких фенодевиантов также выше в выборке из точек 3 и 4, чем в выборке из точки 2 (рис. 5, табл. 6). По пятибалльной шкале оценки отклонений стабильности развития от нор+ мы ситуация в точке 2 может быть охарактеризована как условно+нормальная (первый балл), в точках 3 и 4 — как соответствующая изменениям стабильно+ сти развития среднего уровня (третий балл). Желтогорлая мышь (Apodemus flavicolis) Материал собран в 1992 г. Объем выборок составил: в точке 2 (низкое ра+ диационное загрязнение) — 4 особи , из точек 3 и 4 (повышенное радиацион+ ное загрязнение) была взята суммарная выборка — 15 особей. Для оценки стабильности развития анализировали те же 10 признаков, что и для A. agrarius. В точке 2 величина основного показателя стабильности развития — частота асимметричного проявления на признак — соответствовала условной норме (0,27±0,05) (первый балл), в объединенной выборке из точек 3 и 4 этот пока+ затель был равен — 0,56±0,04 и соответствовал критическому состоянию (пя+ тый балл). МышьDмалютка (Мicromys minutus) Cборы материала проводились в 1992 г. Объем выборок составил: в точке 1 — 2 особи, из точек 3 и 4 была взята суммарная выборка — 25 особей. Для оценки стабильности развития анализировали те же 10 признаков, что и для A. agrarius. 263 Интегральный показатель стабильности развития — средняя частота асим+ метричного проявления на признак — оказался ниже в выборке из точки 2 (0,27±0,05) по сравнению с результатом, полученным для суммарной выбор+ ки из точек 3 и 4 (0,44±0,03). По пятибалльной шкале оценки отклонений ста+ бильности развития от нормы ситуацию в точке 2 можно охарактеризовать как условно+нормальную (первый балл), в точках 3 и 4 — как значительно откло+ няющуюся от нормы (третий балл). Таким образом, морфологический анализ свидетельствует о существенном нарушении стабильности развития в точках повышенного радиационного заг+ рязнения (точки 3 и 4) по сравнению с условно+контрольной точкой (1) и точкой низкого радиационного загрязнения (точка 2). Несмотря на некоторые разли+ чия в реакции разных видов, тенденция однозначно прослеживается по всем использованным показателям стабильности развития. Это позволяет сделать заключение о сильном стрессирующем воздействии факторов загрязнения в точках 3 и 4, вызывающих существенные отклонения от нормы в состоянии осо+ бей в популяциях млекопитающих. Отклонения эти соответствуют 3+5 баллу пя+ тибалльной шкалы оценки отклонений стабильности развития от нормы. Значимое возрастание частоты фенодевиантов свидетельствует о возрас+ тании общего фенотипического разнообразия и о начальных стадиях терато+ генного эффекта в точках с повышенным радиационным фоном. Таблица 7. Средние частоты аберрантных клеток у рыжей полевки (Сlethrionomys glareolus) из точек с разным уровнем радиационного загрязнения. Точка Год n Кол+во клеток Частота аберрантных клеток Средняя частота аберрантных клеток (в %) 1 1992 5 167 0,07±0,02 5,4 1993 1997 229 0,04±0,01 1a 1994 5 374 0,001±0,001 0,1 6,1 2 2б 3 4 1992 5 236 0,09±0,01 1993 9 593 0,06±0,01 0,05±0,01 1994 6 575 1995 4 368 0,06±0,01 1994 8 728 0,09±0,01 9,0 14,4 1992 3 108 0,14±0,02 1993 5 325 0,13±0,02 1994 5 428 0,15±0,03 1995 4 372 0,15±0,01 1993 17 864 0,11±0,02 1995 4 317 0,10±0,01 10,7 Цитогенетический гомеостаз В качестве цитогенетических методов использовался учет хромосомных аберраций и микроядерный тест. Частота хромосомных аберраций Основные результаты по частоте хромосомных аберраций получены для одного вида мелких млекопитающих. Рыжая полевка (Clethrionomys glareolus) Материал для анализа собирался в течение 1992 — 1995 годов в шести точ+ ках с различным уровнем радиационного загрязнения. Был произведен под+ счет частоты хромосомных аберраций не менее чем в 30 метафазных пластин+ ках костного мозга у каждой особи рыжей полевки (Сlethrionomys glareolus). Статистическую обработку проводили, используя общепринятые статисти+ ческие критерии. Значимость различий между точками оценивали по t+крите+ рию Стьюдента с ϕ−преобразованием Фишера. Средние частоты аберрантных клеток у рыжей полевки (Сlethrionomys glareolus), обитающей на участках с разным уровнем радиационного загряз+ нения, за ряд лет приведены в табл. 7. Как видно из табл. 7, значимые различия средних частот аберрантных кле+ ток на одних и тех же участках на протяжении ряда лет наблюдений отсутствуют. 264 Имеются статистически значимые различия в частотах аберрантных клеток между особями из точек с незначительным уровнем радиационного загрязне+ ния и особями, населяющими территории с повышенным уровнем радиации (точки 1, 2 и 3, 4: р<0,01). Помимо этого, имеются также статистически значи+ мые различия в частотах аберрантных клеток между зверьками из контрольной точки («Брянский Лес») и всеми остальными выборками. На рис. 6 приведены средние значения частот аберрантных клеток за ряд лет для животных обитающих на участках с различным радиационным фоном. Анализ аберрантных клеток показал, что в основном встречались клетки с од+ ной делецией хроматидного типа. Статистически значимых различий между от+ дельными типами аберраций хромосом и анеуплоидных клеток у животных из точек с разным уровнем радиационного фона не обнаружено. Суммарные часто+ ты отдельных типов аберраций и анеуплоидных клеток приведены в табл. 8. Таблица 8. Частоты отдельных типов аберраций хромосом и анеуплоидных клеток у рыжей по+ левки (Сlethrionomys glareolus) (%). Ахроматиновые пробелы 16,9 Хроматидные делеции Хромосомные делеции Инверсии Анеуплоидные клетки 70,4 1,4 4,2 7,0 265 Микроядерный тест Цитогенетический гомеостаз Микроядерный тест проводился для трех видов млекопитающих. Рыжая полевка (Clethrionomys glareolus) Анализ частот микроядер выявил статистически значимые различия между особями рыжей полевки, населяющими участки с разным уровнем радиационного загрязнения (2,07 и 4,25‰ в точках 2 (низкое радиаци+ онное загрязнение) и 4 (повышенное радиационное загрязнение), р<0,001) (рис 7). Кроме того, у разных видов грызунов, обитающих в точ+ ке 2 частоты микроядер оказались сходными (полевая и желтогорлая мыши, 2,3 и 2,8 ‰ соответственно). Рисунок 6. Средние значения частот аберрантных клеток у рыжей полевки (Сlethrionomys glareolus), обитающей на участках с различным уровнем радиационного загрязнения (1+4) за ряд лет. Точки: точка 1 — «Зеленый Гай» (условный контроль, γ+фон 20 мкР/ч); точка 1а — Заповедник «Брян+ ский Лес» (условный контроль, γ+фон 15 мкР/ч); точка 2 — «Петрятинка» (низкое радиационное заг+ рязнение, γ+фон 60 мкР/ч); точка 2б — «Савички» (радиационное загрязнение среднего уровня, γ+фон 100 мкР/ч); точка 3 — «Красный Камень» (повышенное радиационное загрязнение, γ+фон 180 мкР/ч); точка 4 — «Сенное» (повышенное радиационное загрязнение, γ+фон 220 мкР/ч). Как видно из табл. 7, четко выявляется тенденция, выражающаяся в увели+ чении частот аберрантных клеток с увеличением степени радиоактивного заг+ рязнения участков (коэффициент корреляции равен 0,85). Корреляция же индивидуальных уровней накопления как 137Cs, так и 90Sr с индивидуальными частотами аберрантных клеток отсутствует (коэффициенты корреляции соот+ ветственно равны — 0,04 и 0,01). Для проверки того, носит ли выявленная тенденция устойчивый во времени характер, нами были проведены дополнительные исследования. Были выполне+ ны повторные сборы для анализа частот аберрантных клеток у рыжей полевки в 1994+1995 гг. на некоторых участках с разным уровнем радиационного загрязне+ ния. Они позволили заключить, что, несмотря на некоторую флуктуацию средних частот аберрантных клеток, различия между ними сохраняются (см. табл. 7). В некоторых точках цитогенетический анализ проводился для других видов мелких млекопитающих. Отмечено сходство в частотах аберрантных клеток у разных видов грызунов, обитающих в точках со сходными уровнями радиаци+ онного фона. Например, в точке 2б частоты аберраций хромосом у ряда видов равны соответственно: Apodemus agrarius — 0,08; Clethrionomys glareolus — 0,10; Microtus oeconomus — 0,13, тогда как в точке 1 частоты аберрантных клеток у A. agrarius оказались сходными с таковыми у Cl. glareolus и составили 0,03. Оценка степени нарушений цитогенетического гомеостаза свидетельству+ ет о том, что имеющиеся изменения у особей из зоны с незначительным ради+ ационным загрязнением (точки 1 и 2 ) соответствуют первому — второму бал+ лу, а у особей из зоны с повышенным радиационным фоном четвертому — пятому баллу (критическое состояние). 266 Цитогенетический гомеостаз Рисунок 7. Частоты клеток с микроядрами у рыжей полевки, обитающих на участках с разным уровнем радиационного фона (2 и 4). Точки: точка 2 — «Петрятинка» (низкое радиационное загрязнение, γ+фон 60 мкР/ч); точка 4 — «Сенное» (повышенное радиационное загрязнение, γ+фон 220 мкР/ч). Заключая данный раздел, можно сказать, что у рыжих полевок, обита+ ющих в точках с повышенным радиационным загрязнением, происходит увеличение частот аберрантных клеток и клеток с микроядрами. Этот эф+ фект напрямую не связан с индивидуальными уровнями накопления 137Cs грызунами. Однако выявляется тесная взаимосвязь между увеличением частот аберрантных клеток и обитанием на территориях с повышенным уровнем радиационного фона. Учитывая весьма пестрый характер распре+ деления радионуклидов на территориях, следует иметь в виду, что даже сравнительно невысокие уровни радиационного фона могут приводить к очевидным эффектам, выражающимся в нарушении цитогенетического го+ меостаза. 267 Иммунный статус В рамках иммунологического подхода было использовано четыре метода. Морфологические исследования клеток периферической крови Результаты получены В.И. Старостиным и Э.В. Чернышовой, Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН. Исследования проводили для одного вида грызунов. Рыжая полевка (Clethrionomys glareolus) Были исследованы рыжие полевки (Clethrionomys glareolus) (по 7+13 особей) из трех точек с разным уровнем радиоактивного загрязнения — точки 1+3. От каждого животного были взяты для исследования следующие ткани: периферическая кровь и перитонеальный экссудат (мазки), рыхлая подкож+ ная соединительная ткань (пленочные препараты), печень, бедренная кость (срезы). Помимо выраженной нейтропении на мазках периферической крови прак+ тически у всех исследованных животных обнаруживается ряд цитоморфоло+ гических аномалий. К их числу прежде всего следует отнести присутствие в крови клеток лим+ фоидной природы, содержащих в цитоплазме азурофильную зернистость в виде мелких распыленных гранул или более крупных, также азурофильных включений. Подобные клеточные формы обнаруживаются в крови животных всех обследованных территорий, достигая в отдельных случаях значительных величин — 6+9%. Морфология клеток с азурофильной зернистостью доста+ точно разнообразна и не исключено, что часть из них может быть отнесена к большим зернистым. Отклонением от нормы следует считать также в разной степени выражен+ ную фрагментацию ядер у части лимфоцитов, приводящую иногда к расщеп+ лению ядра и образованию двуядерных клеток. Важной особенностью клеточного состава крови полевок из зон с повы+ шенной радиацией (точки 2 и 3) является появление клеток с признаками плаз+ матизации (эксцентрично расположенное ядро, выраженное перинуклеарное пространство, резкая базофилия цитоплазмы). И наконец, в крови животных всех исследованных групп встречаются клет+ ки с характерными хроматиновыми структурами, которые предположительно можно рассматривать как результат патологической фрагментации ядра и ча+ стичного кариолизиса. Необходимо отметить, что выявленные цитоморфологические изменения периферической крови в значительной степени совпадают с данными радио+ биологических экспериментов. Анализ пленочных препаратов рыхлой соединительной ткани показал, что почти у всех животных из точки 3 и у половины полевок из точек 1 и 2 обнару+ живается несвойственная нормальным животным мощная эозинофильная или 268 нейтрофильная (или та и другая) инфильтрация. Выявляется также значитель+ ная индивидуальная вариабельность численности тучных клеток, что, впро+ чем, довольно характерно для этой клеточной популяции. У двух животных из точки 3 наблюдаются очаги молодых тучных клеток, содержащие в цитоплаз+ ме небольшое количество метахроматических гранул, что может свидетель+ ствовать об активизации процесса новообразования тучных клеток в отдель+ ных участках соединительной ткани. Помимо описанных выше изменений были также зафиксированы отдель+ ные нарушения в паренхиме печени и цитоплазме остеоцитов. Так, в клетках паренхимы печени некоторых животных из точек 2 и 3 были обнаружены ра+ диоавтографы, свидетельствующие о присутствии в гепатоцитах инкорпори+ рованных радионуклидов. У одного экземпляра из точки 3 с повышенным ра+ диационным фоном обнаружены автографы в остеоцитах. Результаты проведенного исследования выявили комплекс цитоморфоло+ гических изменений, в первую очередь в периферической крови (нейтропе+ ния, появление атипичных форм), которые обычно регистрируются в радио+ биологических экспериментах при хроническом действии на организм малых доз ионизирующих излучений. Из этого следует, что обнаруженные отклоне+ ния имеют радиационную природу. Общая оценка иммунного статуса Результаты получены Е.И.Исаевой, Институт вирусологии им. Д.И.Ивановского РАМН. Оценку проводили для одного вида грызунов. Рыжая полевка (Clethrionomys glareolus) Объектом исследования явилась периферическая кровь рыжих полевок (Clethrionomys glareolus) из серии точек (1, 2 и 4) в градиенте возрастания уров+ ня радиационного загрязнения. Всего было исследовано из точки 1 — 9 осо+ бей, из точки 2 — 10 особей и из точки 4 — 5 особей. Результаты изучения иммунного статуса представлены в табл. 9 и 10. При анализе иммунограмм исследуемых выборках выявлены существенные разли+ чия как в составе популяций клеток, так и в состоянии иммунной системы раз+ личных групп. Прежде всего необходимо отметить низкое содержание лейкоцитов у живот+ ных из точек 2 и 4, по сравнению с условным контролем (точка 1). В этих выборках полевок установлено более высокое значение показателей относительного содер+ жания лимфоцитов. Абсолютное содержание лимфоцитов было ниже нормы, и, кроме того, отмечен сдвиг показателей в сторону меньшего содержания сегменто+ ядерных нейтрофилов, что в сумме выразилось в развитии нейтропении. У полевок из этих точек наблюдались также пониженное содержание Т+ клеток и, в первую очередь Т+хелперов (соотношение Тх/Тс составило менее 1,0 в группе 4), низкая адгезивная и фагоцитарная активность нейтрофилов, что подтвердило сдвиг показателей иммунограммы в сторону вторичной им+ мунологической недостаточности. 269 Таблица 9. Величина показателей иммунного статуса (показатели иммунограммы) в выборках рыжих полевок (Clethrionomys glareolus) из разных точек (1, 2 и 4). В скобках даны минимальные и максимальные значения показателей. Таблица 10. Величина показателей иммунного статуса (значение показателей нагрузочных тес+ тов и индекса напряженности иммунитета) в выборках рыжей полевки (Clethrionomys glareolus) из разных точек (1, 2 и 4). Средние значения M±m Показатель Средние значения показателей М±m (%) Точка 1 Точка 2 Точка 4 5,42±0,3 (4,4+6,9) 2,0±0,3 (0,6+3,8) 1,63±0,1 (1,2+1,9) Лимфоциты % Л 29,9±0,9 (27+33) 57,5±0,7 (54+60) 55,2±1,4 (50+59) Т 69,8±0,5 31,1±0,5 17,6±0,9 9 То же 10 /л 1,63±0,1 (1,2+2,1) 1,2±0,2 (0,4+2,3) 0,9±0,08 (0,7+1,1) Фа 34,6±0,9 21,2±0,4 18,2±0,6 Нейтрофилы % Н сегментояд. % HС 59,7±0,8 (55+64) 31,9±0,9 (28+36) 19,8±1,6 (16+26) палочкояд. % H 2,6±0,2 (2+3) 1,9±0,6 (1+3) 2,4±0,2 (2+3) Моноциты % М 5,4±0,2 (2+6) 5,2±0,2 (4+6) 5,2±0,3 (4+6) Эозинофилы % Э 2,4±0,3 (1+4) 2,4±0,2 (2+3) 17,4±0,4 (16+18) Лейкоциты 109/л L 69,8±0,5 (67+72) 31,1±0,5 (28+34) 17,6±0,9 (14+20) То же 109/л 1,1±0,07 (0,9+1,5) 0,4±0,1 (0,1+0,8) 0,16±0,02 (0,1+0,2) 12±0,5 (10+14) 12,7±0,5 (10+14) 8,8±0,3 (8+10) То же 109/л 0,2±0,02 (0,1+0,3) 0,14±0,02 (0,08+0,3) 0,08±0,01 (0,05+0,1) Нулевые клетки % 0 18,2±0,7 (16+22) 56,2±0,8 (54+61) 73,6±0,6 (72+76) Теофиллин+резист. Т+лимфоциты % Тх 51,1±0,8 (48+56) 19,5±0,5 (16+22) 17,2±0,5 (16+19) Теофиллин+чувст. Т+лимфоциты% Тс 18,3±0,5 (16+20) 17,2±0,4 (14+19) 18,4±0,2 (18+19) Розеткообразующие нейтрофилы % Фа 34,6±0,9 (30+38) 21,2±0,4 (19+24) 18,2±0,6 (16+20) Фагоцитирующие нейтрофилы % Фз 53,8±1,6 (48+62) 32,5±0,6 (30+35) 20,2±0,3 (19+21) Иммуногло+ булины (г/л) IgM 4,2±0,6 4,0±0,2 4,7±0,3 4,8±0,2 3,6±0,6 4,4±0,3 В то же время на основе анализа иммунограмм полевок в точке 2 можно сделать вывод, что выявленные у этих животных изменения могут иметь ком+ песаторно+приспособительный характер. Иммунограмма полевок из точки 4 показывает другую степень поражения организма. У животных этой группы установлены более сильная лейкопения, обусловленная нейтропенией, и увеличение количества эозинофилов. Функ+ циональная активность и содержание Т+лимфоцитов, Т+хелперов сильно сни+ жены. Резко упала адгезивная и фагоцитарная активность нейтрофилов. На этой стадии наблюдается разбалансировка согласованности работы звеньев иммунной системы, выражающаяся в уменьшении индекса нагрузки до зна+ 270 точка 1 точка 2 точка 4 Спонтанные ( без нагрузки) НАГРУЗКА: инкубация клеток при 370 С в течение 1 часа Т Т+лимфоциты % Т В+лимфоциты % В показатель Фа 62,3±0,4 29,3±0,2 17,3±0,8 29,8±0,5 8,4±0,3 16,8±0,4 НАГРУЗКА: инкубация клеток при 370 С в течение 1 часа с теофиллином Т 51,1±0,8 19,5±0,5 17,2±0,5 Фа 25,3±0,7 7,8±0,3 12,3±0,7 ИН* 2,0±0,03 2,5±0,5 1,13±0,11 ИС** 2,8±0,11 1,1±0,03 0,93±0,03 *ИН— индекс напряженности, **ИС — индекс сдвига, другие сокращения как в табл. 9. чения 1. Таким образом, животные группы 4 находятся в стадии острой реак+ ции, их состояние усугубляется наличием иммунодефицита и фазы декомпен+ сации иммунной системы. Обобщенную оценку результатов, представленных в этом разделе, можно сделать путем подсчета на основании данных таблиц 9 и 10 индексов отклоне+ ний (ИО) по формуле ИО=10(к+о)/к, где к и о — значение каждого показателя в контрольной и опытной группах. Суммарные ИО для точек 2 и 4 на основании данных таблиц 9 и 10 равны, соответственно: 4,9±0,8 и 8,6±2,5. При сравнении по тем же показателям пар условно чистых точек в разных областях (Брянск+ Астрахань, Обнинск+Астрахань, Обнинск+Брянск) ИО равны соответственно 1,39±0,38; 1,7±0,36; 1,28±0,24, что свидетельствует о значимом отклонении иммунного статуса от нормы у животных из точки 2 и, особенно, точки 4. Оценка функциональной активности клеток иммунной системы Оценку проводили для одного вида грызунов. Рыжая полевка (Clethrionomys glareolus) В настоящем исследовании была проведена комплексная оценка функци+ онального состояния основных клеточных популяций иммунной системы. 271 В работе использовались выборки рыжей полевки (Clethrionomys glareolus) из серии точек в градиенте возрастания уровня радиационного загрязнения в Брянской области. Всего было проведено 2 эксперимента. В первый экспери+ мент (июль 1992 г.) вошли животные, отловленные в 4 точках (1+4). Во второй эксперимент (октябрь 1993 г.) были включены полевки из 3 точек (1, 2, 4). Изменение клеточного состава костного мозга и массы тимуса В первом эксперименте наиболее выраженное снижение клеточности костного мозга наблюдалось у животных из точек 3 и 4 по сравнению с точ+ кой 1 (табл.11). Снижение массы тимуса отмечено во всех опытных точках (2, 3, 4) (р<0,05). Максимально выраженное снижение наблюдалось в точке 4. Можно заключить, что наблюдаемая гипоплазия тимуса зависит от ин+ тенсивности ионизирующего облучения и наиболее выражена у полевок в точке 4. Второй эксперимент не выявил статистически значимых различий между группами по клеточному составу костного мозга (табл. 11). Оценка массы тимуса показала значимое (Р<0,05) увеличение показателя в точке 4 (82,1±6,4 мг) по сравнению с точкой 1 (48,8±4,9 мг). Таблица 11. Количественный состав клеток костного мозга и масса тимуса в выборках рыжей полевки (Clethrionomys glareolus) из разных точек (1+4). *В скобках дано число исследованных животных. Точка Кол+во клеток костного мозга х 106 клеток/бедро Масса тимуса, мг 8,4±0,7 (5)* Число животных Активность ФНОα (условные единицы) 1 4 0 2 5 0 3 5 4±4 4 5 69,4±23,4 Таблица 13. Функциональная активность фагоцитов рыжей полевки (Clethrionomys glareolus) из разных точек (1+4) (Эксперимент 1). Катепсин D: Точка Фагоцитоз В перитонеальных макрофагах В сыворотке крови (имп/мин/мг белка) (мкг тирозина/мг белка) мкг тирозина/мл сыворотки/ч 36825±1152 181±13 59±2,4 59,2±6,6 (4) 2 26285±399 230±14 58±2,0 22669±340 269±12 49±2,5 24191±1483 261±18 69±5,5 Точка 2 9,0±0,8 (5) 38,5±4,7 (7) 3 Точка 3 4,2±1,6 (5) 38,3±4,7 (8) 4 Точка 4 6,0±1,0 (5) 23,8±2,6 (8) Эксперимент 2 Точка 1 12,6±1,3 (9) 48,8±4,9 (9) Точка 2 12,9±0,8 (10) 56,3±3,1 (10) Точка 4 13,4±1,8 (5) 82,1±6,4 (5) Продукция фактора некроза опухолей (ФНОα) Продукция ФНОα была исследована только в 1 эксперименте (табл. 12). ФНОα присутствует в сыворотке всех животных из точки 4 и одного животно+ го из точки 3. ФНОα не фиксировался в сыворотке животных из точек 1 и 2. Функциональная активность фагоцитирующих клеток Были исследованы животные из четырех точек (Эксперимент 1): точка 1 — 5 осо+ бей, точка 2 — 8 особей, точка 3 — 15 особей и точка 4 — 8 особей. Всего обсле+ довано 36 животных. Изучение фагоцитарной активности макрофагов пока+ 272 Точка зало, что начальная стадия фагоцитоза значимо ниже в точках 2+4, по сравне+ нию с условно контрольной точкой 1 (табл.13). Результаты исследования активности катепсина D (табл.13) свидетельствуют о значимом увеличении активности фермента в перитониальных макрофагах у животных точек 2+4, по сравнению с точкой 1. Активность катепсина D в сы+ воротке крови (табл. 13) была примерно одинаковой. 1 Эксперимент 1 Точка 1 Таблица 12. Активность ФНОα в сыворотках рыжей полевки (Clethrionomys glareolus) из разных точек (1+4) (Эксперимент 1). Таблица 14. Активность 5`+нуклеотидазы и Na+K+АТФазы рыжей полевки (Clethrionomys glareolus) из разных точек (1+4) (Эксперимент 2). Точка Активность ферментов (процент от контроля) 5`+нуклеотидаза АТФаза Точка 1 76,5±3,7 56,4±5,2 Точка 2 52,9±4,6 52,9±4,5 Точка 4 52,0±4,7 84,4±6,5 Активность 5`+нуклеотидазы и Na+K+АТФазы была исследована только во втором эксперименте: 1 точка (8 самцов и 1 самка), 2 точка (10 самцов), 4 точка (4 самца и 1 самка). Обнаружено понижение активности 5`+нуклеотидазы в точке 2 и точке 4, по сравнению с точкой 1. Активность АТФазы понижалась в точке 2 и повышалась в точке 4. (табл. 14). 273 Пролиферативная активность лимфоцитов В эксперименте 1 использованы 23 полевки: точка 1 (5 особей), в точках 2+ 4 — по 6 особей. Установлена тенденция к снижению пролиферативного отве+ та (по абсолютным величинам включения 3H+тимидина) Т+ и В+лимфоцитов селезенки от точки 2 к точке 4 (табл. 15). В ходе эксперимента 2 были изучены 24 полевки: точка 1 (8 самцов и 1 сам+ ка), точка 2 (10 самцов), точка 3 (4 самца и 1 самка). Наблюдалась тенденция к повышению спонтанной пролиферации Т+ и В+лимфоцитов селезенки с воз+ растанием уровня радиации; пролиферативный ответ на Т+клеточный мито+ ген — конканавалин А существенно возрастал от точки 1 к точкам 2 и 4; проли+ феративный ответ на В+клеточный митоген — липополисахарид (ЛПС) также был выше в точках 2 и 4 по сравнению с точкой 1. Быстрое (уже в течение первых суток) развитие панцитопении относится к основным проявлениям воздействия постоянного ионизирующего облучения на животных. Тяжесть и продолжительность панцитопении зависят от дозы, рас+ пределения ее во времени и качества излучения. Опустошение кроветворных органов наблюдается уже при воздействии доз <0,5 Гр/сутки, а при более вы+ соких дозах (4 Гр) в костном мозге через сутки после облучения количество кле+ ток снижается в 4 раза. В тимусе снижение клеточности еще более заметно (до 10 раз). Изменения в количестве лимфоидных и кроветворных клеток у полевок могут сохраняться в течение длительного времени (>10 месяцев). По+видимо+ му, пороговая доза развития отдаленных лучевых повреждений костного мозга при действии слабоионизирующих излучений составляет около 1+2 Гр. В наших экспериментах значимых изменений в количестве костномозго+ вых клеток во всех исследованных точках обнаружено не было. Масса тимуса оказалась более вариабельным параметром. Эти различия могут быть, ско+ рее всего, сезонными. Эксперимент 1 был поставлен в июле, а эксперимент 2 — Таблица 15. Пролиферативная активность спленоцитов рыжей полевки (Clethrionomys glareolus), отловленной в точках 1+4 Включение 3H+тимидина (имп/мин) в культурах: Точка без митогена с конканавалином А с ЛПС E.coli Эксперимент 1 Точка 1 5277±1212 79117±17600 14699±4020 Точка 2 8119±2949 52320±12988 12453±3385 Точка 3 6142±3591 59919±19505 7566±2975 Точка 4 3835±1593 42698±19989 Эксперимент 2 7300±2334 Точка 1 16560±3215 118967±6922 13626±1556 Точка 2 20463±1844 165290±13029 p<0,05 20618±2131 p<0,05 Точка 4 23115±3968 166341±13227 p<0,05 28681±6244 p<0,05 274 в октябре. Следует также иметь ввиду, что масса тимуса существенно зависит от возраста животных. После воздействия ионизируюшего излучения прежде всего нарушаются процессы миграции фагоцитов и переваривание микроорганизмов, тогда как фаза поглощения относительно радиорезистентна. Наши данные, напротив, показывают снижение захвата бактерий, тогда как активность фермента, участвующего в переваривании микроорганизмов, катепсина D, повышается, причем в одинаковой степени у животных из точек 2+4. Не исключено, что в опытных точках макрофаги находятся в состоянии активного фагоцитоза, ког+ да ферментные системы активированы. В этот период способность к допол+ нительному заглатыванию бактерий (брюшнотифозной вакцины) может быть снижена. Данные об активности катепсина D в сыворотке свидетельствуют о том, что проницаемость мембран фагоцитов не нарушена. Активность ФНОα, основными продуцентами которого являются макро+ фаги, также свидетельствует об увеличении активности этих клеток. ФНОα яв+ ляется одним из основных регуляторов воспалительной реакции и иммунного ответа, важным фактором естественной резистентности организма. Появле+ ние в сыворотке ФНОα является одним из наиболее ранних и достоверных показателей активации клеток макрофагального ряда. В нормальных услови+ ях ФНОα в сыворотке не обнаруживается. Снижение активности 5`+нуклеотидазы (при одновременном повышении активности АТФазы), отмеченное в точках 2 и 3, также указывает на увеличе+ ние активности макрофагов. Интересно, что увеличение активности 5`+нукле+ отидазы наблюдается лишь при облучении в дозе 11 Гр. Функциональная активность Т+ и В+лимфоцитов снижается при дозах 2 Гр и более. Степень поражения Т+клеток в первые дни после действия радиации ниже, чем В+клеток, но к 10+м суткам поражение Т+клеток прогрессирует. Сред+ няя летальная доза для В+клеток + 0,6+1,2 Гр, для Т+лимфоцитов — 0,99+1,37 Гр. Существенное снижение пролиферативной активности лимфоцитов полевок, сохраняющееся в течение года, отмечено после облучения в дозах 2+5 Гр. Наши результаты показывают, что пролиферативная активность В+ и Т+кле+ ток селезенки в точках 3 и 4 эксперимента 1 имеет тенденцию к снижению. В эксперименте 2, напротив, выявлено увеличение спонтанной пролиферации спленоцитов и их ответа на Т+ и В+митогены (в точках 2 и 3). Аналогичные раз+ личия в направленности изменения параметров были отмечены и при иссле+ довании массы тимуса. Скорее всего, они носят сезонный характер. Таким образом, несмотря на разнонаправленность изменений по ряду те+ стов в разные годы, в целом, опытные точки (точки 2+4) по большинству ис+ следованных параметров отличаются от условно+контрольной точки 1, при+ чем степень отклонений возрастает от точки 2 к точке 4. Для общей оценки состояния иммунного статуса животных был использо+ ван индекс отклонения каждого показателя от условно+контрольных значе+ ний. К сожалению, один из наиболее информативных показателей, уровень ФНО в сыворотке, не удается вычислить с помощью этой формулы. Исходя из 275 Таблица 16. Интегральный показатель иммунного статуса (средние значения отклонения имму+ нологических показателей от условной нормы, (точка 1) в выборках рыжей полевки (Clethrionomys glareolus) из разных точек (2+4). Точка 1992 год 1993 год Среднее за 2 года 2 2,54±0,64 2,40±0,70 2,47±0,44 3 3,48±0,54 + 3,48±0,54 4 3,88±0,54 4,89±1,33 4,33±0,64 полученных данных, были подсчитаны средние отклонения иммунологичес+ ких показателей в исследованных точках (табл. 16) Cитуация в точке 2 в течение двух лет практически не изменялась и соот+ ветствовала второму баллу пятибалльной шкалы, тогда как в точке 4 наблю+ далось некоторое увеличение степени отклонения от нормы (со второго к третьему баллу). Опыт предшествующих исследований в других областях Рос+ сии и Украины на разных видах грызунов свидетельствует, что величина по+ казателя при сравнении различных условно+контрольных точек не превы+ шает 2. В то же время в экологически неблагополучных областях индексы отклонений существенно выше. Интересно отметить, что индексы отклоне+ ний для точек 2 и 4, приведенные в разделе, тоже несколько выше (соответ+ ственно 4,9±0,8 и 8,6±2,5. Эти различия связаны прежде всего с двумя по+ казателями — количеством эозинофилов и нулевых клеток. Оба этих показа+ теля, очевидно, не оказывают влияния на параметры, проанализированные в настоящей главе. Индексы отклонений, рассчитанные без них, равны, со+ ответственно: 3,93±0,51 и 5,3±0,5. *** Оценка состояния проводилась для пяти видов млекопитающих при ис+ пользовании ряда подходов. Результаты большинства использованных под+ ходов дают достаточно четкую картину изменений, происходящих в раз+ ных точках. По большинству параметров обнаружены значительные раз+ личия между выборками из точек с разным уровнем радиационного заг+ рязнения. • Анализ популяций млекопитающих в первую очередь базировался на ин+ тегральной характеристике состояния организма по стабильности разви+ тия. Значимые различия по этому показателю обнаружены между выбор+ ками млекопитающих из точек с низким уровнем радиационного загряз+ нения (точки 1 и 2) и выборками из точек с повышенным уровнем радиа+ ционного загрязнеия (точки 3 и 4). Уровень отклонений в состоянии мле+ копитающих от условной нормы по пятибалльной шкале в точках 1 и 2 со+ ответствует первому баллу (нормальная ситуация), в точках 3 и 4 — третье+ му баллу (отклонение от нормы среднего уровня). • Использование цитогенетического подхода (учет аберрантных клеток) так+ же свидетельствует о неблагополучной ситуации в точках 3 и 4 (четвертый — пятый баллы пятибалльной шкалы оценки отклонений от нормы), где наблюдается повышенная мутагенная активность среды. • Значимые изменения в районах повышенного радиационного загрязнения (точки 3 и 4) наблюдаются по всем использованным показателям иммун+ ной системы. Степень изменения состояния млекопитающих в точках 3 и 4 соответствует 4 баллу пятибалльной шкалы отклонения от нормы (суще+ ственные отклонения от нормы). Гельминтозная инвазия Результаты получены А.Н. Пельгуновым, Институт паразитологии РАН. Анализ проводили для одного вида грызунов. Рыжая полевка (Clethrionomys glareolus) Оценка паразитарной ситуации была проведена в точках 2, 3 и 4 на ры+ жей полевке (Clethrionomys glareolus). Экстенсивность зараженности цесто+ дами оказалась вдвое выше на участках повышенного радиационного заг+ рязнения (точки 3 и 4) по сравнению с точкой 2 (точка 2 — 33%, точка 3 — 64% и точка 4 — 62%). Эти результаты сходны с ранее полученными данны+ ми о росте инвазии гельминтами рыжих полевок на более радиационно заг+ рязненных участках в Могилевской области. Анализ иммунного статуса при использовании системы различных тестов однозначно свидетельствует о его существенных изменениях в серии точек в градиенте нарастания радиационного загрязнения. 276 Заключение по наземным экосистемам Оценка, проведенная для растений и млекопитающих, свидетельствует о наличии негативных последствий воздействия даже сравнительно низких уров+ ней радиационного загрязнения для здоровья среды. Эти изменения очевид+ ны и в среднем соответствуют 3+4 баллу пятибалльной шкалы отклонений от нормы. ВОДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ Характеристика водных экосистем проводилась по модельным фоновым видам: • рыб; • земноводных. РЫБЫ Оценка состояния популяций рыб проводилась с использованием морфо+ логического подхода (оценка уровня стабильности развития). 277 Для характеристики состояния водных экосистем в качестве модельных обьектов были использованы два вида рыб, обычных для небольших замкну+ тых водоемов: • золотой карась (Carassius carassius); • серебряный карась (Carassius auratus). Стабильность развития Оценку стабильности развития проводили для двух видов рыб. Золотой карась (Carassius carassius) Отлов проводился в 1992 г. Материал был собран нами в двух точках: в точке 2 — пруд в окрестностях деревни Петрятинка (соответствует точ+ ке 2, использованной для анализа наземных экосистем, район низкого радиационного загрязнения), объем выборки составил 7 особей; и в точ+ ке 3 — старица р.Ипуть (соответствует точке 3 — окрестности деревни Красный Камень, использованной для анализа наземных экосистем, рай+ он повышенного радиационного загрязнения), объем выборки составил 17 особей. Дополнительно была проанализирована выборка из пруда в окрестностях деревни Несвоевка (точка 2а, район радиационного загрязнения среднего уровня) — 30 особей. Материал для анализа был любезно предоставлен со+ трудниками ГосНИИОРХ. Ориентировочная оценка степени радиационного загрязнения этих водо+ емов была получена на основе радиоизотопного анализа, проведенного в ла+ боратории экологического мониторинга регионов АЭС ИПЭЭ РАН. Получен+ ные результаты по накоплению радионуклидов у рыб, и в первую очередь 137Cs, позволили расположить сравниваемые точки в следующем порядке: • точка 2 — пруд в окр. дер. Петрятинка (накопление 137Cs на относительно низ+ ком уровне); • точка 2а — пруд в окр. дер. Несвоевка (накопление 137Cs вдвое выше, чем в точке 2); • точка 3 — старица р. Ипуть в окрестностях деревни Красный Камень (накоп+ ление 137Cs максимально среди сравниваемых выборок). Величина флуктуирующей асимметрии по каждому признаку оценивалась по дисперсии абсолютного различия между сторонами. Как сами признаки, так и величина их асимметрии оказались нескоррелированными. Величина дисперсии ассимметрии между сторонами оказалась выше по 4 признакам в выборке из точки 3 (повышенное радиационное загрязнение), чем в точке 2 (низкое радиационное загрязнение) (при значимых различиях по одному из использованных признаков, p<0,05). При использовании непа+ раметрического критерия Фридмана для сравнения всех трех выборок не об+ наруживается достоверной согласованности в изменении дисперсий от точки к точке (χ2=3,6, p>0,05), однако суммарное выражение их ранжированных значений возрастает в ряду точек 2, 2а, 3 (соответственно: 7+10+13). Величина основного интегрального показателя стабильности развития — средней частоты асимметричного проявления на признак возрастает в ряду исследованных точек 2, 2а, 3, от точки низкого к точке высокого радиационно+ го загрязнения (рис. 8). По разработанной шкале пятибалльной оценки отклонений уровня стабиль+ ности развития от нормы ситуация в точке 2 может быть охарактеризована как соответствующая начальным отклонениям от нормы (второй балл), в точке 2а — как соответствующая отклонениям от нормы среднего уровня (третий балл) и в точке 3 — как существенно отклоняющаяся от нормы (четвертый балл). Два других интегральных показателя стабильности развития, cредняя ве+ личина асимметрии и частота мелких фенодевиантов, обнаруживают ту же Стабильность развития Для оценки стабильности развития были использованы 5 морфологических признаков (Заха+ ров и др., 2000): 1 — число лучей в грудных плавниках (15—16)*; 2 — число лучей в брюшных плавниках ( 9); 3 — число жаберных тычинок на первой жаберной дуге ( 26–29); 4 — число глоточных зубов (4); 5 — число чешуй в боковой линии ( 29–31); *В скобках указана условная «норма» (наиболее обычное значение или диапазон значений при+ знака), отклонения от которой учитывали как мелкие фенодевианты. 278 Рисунок 8. Величина интегрального показателя стабильности развития (средняя частота асим+ метричного проявления на признак) в выборках золотого карася (Carassius carassius) из разных то+ чек (2, 2а и 3). Точки: точка 2 — «Петрятинка» (низкое радиационное загрязнение, γ+фон 60 мкР/ч); точка 2а — «Несвоевка» (радиационное загрязнение среднего уровня, γ+фон 80 мкР/ч); точка 3 — «Красный Камень» (повышенное радиационное загрязнение, γ+фон 180 мкР/ч). 279 Таблица 17. Величина интегральных показателей стабильности развития средняя частота асим+ метричного проявления на признак — А, средняя величина асимметрии на признак — Б и среднее число мелких фенодевиантов на признак — В) в выборках золотого карася (Carassius carassius) из разных точек (2, 2а и 3). Точка А Б В 2 0,31±0,07 0,40±0,10 0,31±0,12 2а 0,37±0,04 0,53±0,06 0,59±0,05 3 0,42±0,06 0,62±0,09 0,98±0,06 тенденцию — величина показателей в точках повышенного радиационного заг+ рязнения (точки 2а и 3) выше по сравнению с точкой 2 (табл. 17). По среднему числу мелких фенодевиантов различия между всеми выбор+ ками оказались статистически значимыми (p<0,05). Кроме того, был проведен учет частоты крупных фенодевиантов — значи+ тельных отклонений в строении морфологических структур. В качестве таковых учитывались следующие нарушения: срастание и редукция лучей в плавниках, появление на лучах утолщений, прирастание первой жаберной дуги к жабер+ ной крышке. Ни одно из этих нарушений не было обнаружено в выборке из точ+ ки 2. В выборках 2а и 3 их частота составила, соответственно 23,5 и 36,7%. Осо+ би с более чем одним нарушением встречаются только в выборке 3 (10%). Серебряный карась (Carassius auratus) Отлов проводился в 1992 г. Оценка проводилась в двух точках: 2 и 2а. Объем выборок составил: в точке 2 — 28 особей, в точке 2а — 21 особь. Для оценки стабильности развития были использованы те же 5 морфологических признаков, что и для золотого карася. Величина дисперсии различия между сторонами выше по 4 признакам в выборке из точки 2а, чем в выборке из точки 2 (при значимых различичях по 3 признакам, p<0,01). Все три интегральных показателя стабильности развития — средняя часто+ та асимметричного проявления на признак, средняя величина асимметрии и среднее число мелких фенодевиантов — выявляют ту же картину межпопуля+ ционных различий — снижение стабильности развития наблюдается в точке большего радиационного загрязнения (точка 2а) (рис. 9, табл. 18). Различия выборок из точек 2 и 2а по всем трем использованным показателям статисти+ чески значимы (р<0,001). Таблица 18. Величина интегральных показателей стабильности развития (средняя частота асим+ метричного проявления на признак — А, средняя величина асимметрии на признак — Б и среднее число мелких фенодевиантов на признак — В) в выборках серебряного карася (Carassius auratus) из разных точек (2, 2а и 3). 280 Точка А Б В 2 0,26±0,03 0,34±0,05 0,40±0,06 2а 0,45±0,04 0,74±0,08 0,82±0,05 Стабильность развития Рисунок 9. Величина интегрального показателя стабильности развития (средняя частота асим+ метричного проявления на признак) в выборках серебряного карася (Carassius auratus) из разных точек (2 и 2а). Точки: точка 2 — «Петрятинка» (низкое радиационное загрязнение); точка 2а — «Несвоевка» (сред+ нее радиационное загрязнение). По пятибалльной шкале оценки ситуация в точке 2 соответствует условной норме (первый балл), в точке 2а — существенным отклонениям от нормы (чет+ вертый балл). Таким образом, анализ данных, полученных по всем показателям стабиль+ ности развития у золотого карася и серебряного карася, однозначно свиде+ тельствует, что степень отклонения уровня стабильности развития от нормы возрастает по мере увеличения уровня радиационного загрязнения. *** Оценка проводилась для двух видов рыб при использовании морфологического подхода. Обнаружены значительные различия уровней стабильности развития между выборками из районов с различным уровнем радиационного загрязнения. • Анализ популяций рыб базировался на интегральной характеристике со+ стояния организма по стабильности развития. Проведенный анализ одно+ значно показал наличие негативных изменений в состоянии популяций рыб из водоемов, расположенных на территории с повышенным уровнем ра+ диационного загрязнения. Об этом свидетельствуют все использованные показатели, позволившие провести разностороннюю характеристику ста+ бильности развития как по отдельным признакам, так и интегрально по всей системе морфогенетических показателей. Степень отклонений состо+ яния рыб от нормы в наиболее загрязненных районах соответствует 3+4 баллу пятибалльной шкалы. 281 • Обращает на себя внимание факт значительного возрастания частоты раз+ личных как мелких, так и более существенных отклонений от нормы в стро+ ении различных морфологических структур. Это не только подтверждает вывод о значительном изменении состояния организма, но и указывает на возрастание общего фенотипического разнообразия. Наиболее вероятной причиной этого может быть именно радиационное воздействие. Об этом свидетельствует и то, что столь существенное возрастание частоты фено+ девиантов обычно не наблюдается даже при более серьезном нарушении морфогенетического гомеостаза в результате стрессирующего воздействия других, нерадиационных, факторов. ЗЕМНОВОДНЫЕ Интегральная оценка состояния популяций проводилась с использовани+ ем следующих подходов: • морфологического (оценка уровня стабильности развития); • цитогенетического (микроядерный тест); • иммунологического (общая оценка иммунного статуса и морфологические исследования клеток периферической крови). Для характеристики экосистем в качестве модельных объектов были ис+ пользованы фоновые представители бесхвостых амфибий: • зеленые лягушки гибридного комплекса Rana esculenta ( R.lessonae и R.esculenta). Стабильность развития 9 — число белых островков на плантарной поверхности 3+го пальца (0+1); 10 — число белых островков на плантарной поверхности 4+го пальца (2+5); 11 — число пор на плантарной поверхности 4+го пальца (9+12); 12 — число зубов на межчелюстной кости (10+12); 13 — число зубов на сошнике (3+4). *В скобках указана условная «норма» (наиболее обычное значение или диапазон значений при+ знака), отклонения от которого учитывали как мелкие фенодевианты. Результаты анализа материала, собранного в 1993 году свидетельствуют о том, что дисперсия асимметрии значимо выше по 11 признакам в точке 4 (по+ вышенное радиационное загрязнение), чем в точке 2 (низкое радиационное загрязнение) (р<0,05 по критерию знаков). Величина основного интеграль+ ного показателя стабильности развития — средняя частота асимметричного проявления на признак — также оказалась существенно выше в районе повы+ шенного радиационного загрязнения (точка 4), чем в точке низкого загрязне+ ния (точка 2) (рис 10, табл. 19). Различия между выборками из точек 2 и 4 статис+ тически значимы, p<0,05. По пятибалльной шкале оценки отклонений стабильности развития от нормы ситуация в точке 2 соответствует начальным отклонениям от условной нормы (вто+ рой балл), в точке 4 — существенным отклонениям от нормы (четвертый балл). Два других интегральных показателя стабильности развития, cредняя ве+ личина асимметрии и частота мелких фенодевиантов, обнаруживают ту же Стабильность развития Стабильность развития оценивали для представителей европейских зеле+ ных лягушек гибридного комплекса Rana esculenta. Зеленые лягушки гибридного комплекса Rana esculenta Материал был собран в 1993 и 1994 годах в трех точках. Объем выборок в точках составил: точка 1а (условный контроль) — 16 особей (1994 г.), точка 2 — 26 особей (1993 г), 12 особей (1994 г.); точка 4 — 33 особи (1993 г.), 25 особей (1994 г.). Для оценки стабильности развития были использованы 13 морфологических признаков (Заха+ ров и др., 2000): 1 — число полос на бедре (0)*; 2 — число пятен на бедре (2+3); 3 — число полос на голени (1+2); 4 — число пятен на голени (1+2); 5 — число полос на стопе (1+2); 6 — число пятен на стопе (0+2); 7 — число пятен на спине (3+6); 8 — число белых островков на плантарной поверхности 2+го пальца (0); 282 4 Рисунок 10. Величина интегрального показателя стабильности развития (средняя частота асим+ метричного проявления на признак) в выборках зеленых лягушек гибридного комплекса Rana esculenta из разных точек (2, 4). Точки: точка 2 — «Петрятинка» (низкое радиационное загрязнение, γ+фон 60 мкР/ч); точка 4 — «Сенное» (повышенное радиационное загрязнение, γ+фон 220 мкР/ч). 283 Таблица 19. Величина интегральных показателей стабильности развития (средняя частота асим+ метричного проявления на признак — А, средняя величина асимметрии на признак — Б и среднее число мелких фенодевиантов на признак — В) в выборках зеленых лягушек гибридного комплекса Rana esculenta из разных точек (2, 4). Точка А Б В 2 4 0,54±0,03 0,77±0,06 0,62±0,05 0,64±0,03 0,92±0,05 0,75±0,05 тенденцию — величина показателей в точке повышенного радиационного заг+ рязнения (точка 4) выше по сравнению с точкой 2 (табл. 19). Исследования были продолжены в 1994 году. Оценка стабильности развития в выборке из точки 4 собранной в 1994 году производилась по 11 признакам, так как в этой выборке признаки 8 и 9 отсутствовали. Чтобы убедиться в корректности сравнения данных получен+ ных по 11 и 13 признакм, все имеющиеся в нашем распоряжении выборки из разных регионов (всего 26 выборок) были проанализированы по 11 призна+ кам. Такой анализ показал, что в среднем разница между результатами, по+ лученными при просчете по 11 и 13 признакам составляет 0,02, т.е. находится в пределах ошибки выборки. Уровень стабильности развития оценивали по частоте асимметричного проявления на признак. Результаты, полученные в 1994 году, подтвердили ре+ зультаты 1993 года. Для точки 1а частота асимметричного проявления на при+ знак равна 0,45±0,03, для точки 2 — 0,49±0,03 и для точки 4 — 0,63±0,03. Есть статистически значимые различия между выборками из точек 1а и 4, 2 и 4 (p<0,01). По пятибалльной шкале оценки отклонений стабильности развития от нормы ситуация в точках 1а и 2 соответствует первому баллу, в точке 4 — четвертому (существенные отклонения от нормы). Важно отметить, что показатель асимметрии имеет сходные значения при повторных вычислениях в выборках из одной популяции за разные годы, что говорит о надежности получаемых оценок и малой зависимости показателя стабильности развития от числа используемых признаков. Цитогенетический гомеостаз. Микроядерный тест Цитогенетический анализ проводился для представителей гибридного ком+ плекса Rana esculenta. Зеленые лягушки гибридного комплекса Rana esculenta Материал для анализа был собран в 1994 г. Объем выборок составил в точке 1а — 9 особей; в точке 2 — 6 особей; в точке 4 — 9 особей. Частота эритроцитов с микроядрами составила в точке 1а — 0,22‰, в точке 2 — 1,33‰; в точке 4 — 1,55‰ (рис. 11). Различия между точками 1а и 2, 1а и 4 оказались статистически значимы+ ми (р<0,001). 284 Цитогенетический гомеостаз Рисунок 11. Величина показателя цитогенетического гомеостаза (частота эритроцитов с микроядра+ ми, в ‰) в выборках зеленых лягушек гибридного комплекса Rana esculenta из разных точек (1а, 2 и 4). Точки: точка 1а — «Брянский лес» (контроль, γ−фон 15 мкР/ч); точка 2 — «Петрятинка» (низкое радиационное загрязнение, γ+фон 60 мкР/ч); точка 4 — «Сенное» (повышенное радиационное заг+ рязнение, γ+фон 220 мкР/ч). Таким образом, микроядерный тест выявил нарастание уровня цитогене+ тических нарушений в ряду исследованных точек по мере увеличения радиа+ ционного загрязнения. Иммунный статус Для оценки иммунного статуса использовалось два метода. Морфологические исследования клеток периферической крови Результаты получены В.И.Старостиным и Э.В.Чернышовой, Институт биологии развития им. Н.К.Кольцова РАН. Зеленые лягушки гибридного комплекса Rana esculenta Изучали лейкограммы периферической крови лягушек гибридного комп+ лекса Rana esculenta, отловленных в 1993 г. в двух точках: точка 2 — 5 особей и точка 4 — 11 особей. Анализ лейкограмм периферической крови, полученной от животных из точки 2, выявил низкое содержание нейтрофильных лейкоцитов. Содержание эозинофилов соответствовало норме, доля базофилов была заметно снижена. За счет низкого содержания нейтрофильных гранулоцитов относительное содержание лимфоцитов оказалось повышенным. Лейкограммы периферической крови лягушек из точки 4 также характеризу+ ются отчетливо сниженным содержанием клеток нейтрофильного ряда. У 2 из 11 животных, у которых относительное содержание нейтрофилов составляло от 17% 285 до 20 %, наблюдали отчетливый «сдвиг влево», т.е. появление малодифферен+ цированных форм — миэлоцитов, юных и палочкоядерных гранулоцитов. Необходимо отметить, что примерно у половины лягушек в нейтрофиль+ ных гранулоцитах выявляются патологические изменения в виде сетчатой структуры цитоплазмы и так называемой «грубой или мелкой токсической зер+ нистости». Практически все животные этой группы обнаруживали эозинофилию. У некоторых из них высока доля незрелых клеток — эозинофильных миэлоци+ тов. У трех особей отмечено необычно высокое содержание базофилов. В двух случаях в периферической крови найдены митозы у лейкоцитов. Таким образом, на основании анализа лейкограмм периферической кро+ ви лягушек из зон радиационного загрязнения (точки 2 и 4) выявлены суще+ ственные и, в общем, однотипные изменения, касающиеся нейтрофильного и эозинофильного рядов дифференцировки. Прежде всего отмечена выражен+ ная нейтропения, обусловленная, вероятнее всего, избирательным повреж+ дением всего ряда дифференцировки нейтрофилов, хотя появление в ряде случаев незрелых форм свидетельствует о возможности компенсаторной сти+ муляции нейтрофильного гранулозитопоэза. Конкретные клеточные механиз+ мы нейтропении остаются неясными, однако несомненным следствием ее яв+ ляется ослабление специфических защитных функций организма. Стимуляцию эозинофильного гранулоцитопоэза, на что указывает повы+ шенное содержание эозинофилов и появление в ряде случаев малодиффе+ ренцированных форм, можно рассматривать как признаки своеобразной (ан+ титоксической и антимикробной) реакции организма. В целом характер найденных морфологических изменений в периферичес+ кой крови амфибий позволяет считать их следствием хронического действия радиационных факторов. Причем степень выраженности этих изменений была наибольшей в точке с наивысшим уровнем радиационного фона (точка 4). Общая оценка иммунного статуса Результаты получены Е.И. Исаевой, Институт вирусологии им. Д.И. Ивановского РАМН. Зеленые лягушки гибридного комплекса Rana esculenta Объектом исследования явилась периферическая кровь европейских зе+ леных лягушек из двух точек, различающихся по степени радиационного заг+ рязнения: точка 2 (10 особей), точка 4 (10 особей). Результаты изучения иммунного статуса лягушек представлены в табл. 20 и 21. Анализ состава клеток крови подтвердил, что исследуемые выборки лягу+ шек различаются по содержанию лейкоцитов. У лягушек из точки 4 количе+ ство лейкоцитов оказалось выше нормы. Количество лимфоцитов было также высоким в этой группе. При этом число Т+ и В+лимфоцитов здесь было пони+ жено, а количество нулевых клеток — повышено. В этой же группе отмечено и низкое содержание иммуноглобулинов. Количество Т+хелперов в точке 2 близ+ ко к нормальному, а в точке 4 — существенно ниже. Показатель Т+супрессоров 286 Таблица 20. Величина показателей иммунного статуса (показатели иммунограммы) в выборках лягушек из разных точек (2 и 4). В скобках даны минимальные и максимальные значения показателей. Точка Показатель Точка 2 Точка 4 Лейкоциты 10 /л L 15,32±0,99 (12,3+21,1) 21,7±1,83 (5,4+26,34) Лимфоциты % Л То же 106/л Т+лимфоциты % Т То же 106/л В+лимфоциты % В То же 106/л Нулевые клетки % 0 Теофиллин+резист. Т+лимфоциты % Тх Теофиллин+чувст. Т+лимфоциты% Тс Розеткообразующие нейтрофилы % Фа Фагоцитирующие нейтрофилы % Фз Иммуногло+ булины (г/л) IgM 40,3±0,72 (36+44) 6,16±0,41 (4,43+8,44) 47,1±1,45 (38+54) 2,87±0,18 (2,16+3,8) 20,9±0,56 (10+17) 1,28±0,08 (0,98+1,69) 32,0±1,59 (26+42) 31±0,6 (28+35) 54,4±1,43 (49+60) 11,08±1,0 (2,9+14,3) 26,6±1,03 (22+31) 3,03±0,28 (0,67+3,96) 12,5±0,67 (18+25) 1,47±0,133 (0,35+1,86) 61,9±1,38 (53+68) 12,9±0,48 (10+15) 16,1±1,26 (10+21) 13,7±0,93 (10+19) 22,8±1,22 (19+30) 17,7±0,49 (15+20) 49±0,86 (44+53) 26,6±1,27 (20+32) 6,6±1,2 (4+8) 4,2±1,3 (2+7) 6 Таблица 21. Величина показателей иммунного статуса (значение показателей нагрузочных тес+ тов и индекса напряженности иммунитета) в выборках лягушек из разных точек (2 и 4). Средние значения показате+ лей М±m (%) показатель точка 2 точка 4 Спонтанные ( без нагрузки) Т 47,1±1,45 26,6±1,03 Фа 22,8±1,22 17,7±0,49 НАГРУЗКА: инкубация клеток при 370С в течение 1 часа Т 39,82±1,03 22,7±0,56 Фа 15,8±1,01 6,84±0,91 НАГРУЗКА: инкубация клеток при 370С в течение 1 часа с теофиллином Т 31±0,6 12,9±0,48 Фа ИН ИС 10,37±0,89 2,5±0,24 0,78 3,62±0,39 2,83±0,53 0,57 ИН — индекс напряженности, ИС — индекс сдвига, другие сокращения как в табл. 20. 287 варьировал незначительно. Соотношение Т+хелперов к Т+супрессорам — ме+ нее 1,0 установлено в точке 4. Анализ результатов, полученных в точке 2, позволяет оценить ситуацию как результат компенсаторно+приспособительной реакции на воздействие внешней среды. Иная картина наблюдается у лягушек из точки 4. Здесь отме+ чены признаки активизации работы всех звеньев иммунной системы, что про+ явилось прежде всего в изменении индекса напряженности (2, 8). *** Объектом для оценки состояния земноводных в популяциях служили представители европейских зеленых лягушек. Были применены три подхо+ да. Большинство исследованных параметров изменялись в разных точках сходным образом. По большинству параметров обнаружены значительные различия между выборками из точек с различным уровнем радиационного загрязнения. • Анализ стабильности развития выявил сходную зависимость в изменении интегральных показателей асимметрии у зеленых лягушек. В балльном выражении по пятибалльной шкале оценки отклонений от нормы, ситуа+ ция в условно+контрольной точке (точка 1а) соответствует норме в точке низкого радиационного загрязнения — начальным отклонениям от нормы (второй балл), в точке повышенного загрязнения (точка 4) существенным отклонениям от нормы (четвертый балл). • Обнаруженные цитогенетические изменения (данные микроядерного тес+ та) свидетельствуют о наличии сильного мутагенного эффекта в обоих эк+ спериментальных точках, где уровень радиационного загрязнения превы+ шает фоновый (точки 2 и 4). • Выявленные иммунологические изменения свидетельствуют о неблагопо+ лучной ситуации в точке повышенного загрязнения и соответствуют чет+ вертому баллу пятибалльной шкалы. Заключение по водным экосистемам Оценка, проведенная для рыб и земноводных, свидетельствует о серьез+ ных негативных последствиях радиационного загрязнения водных экосис+ тем для здоровья среды. Эти изменения в целом более существенны, чем для наземных экосистем и в точке повышенного радиационного загрязне+ ния (точка 4) достигают четвертого балла пятибалльной шкалы отклонений от нормы. 288 ЗАКЛЮЧЕНИЕ В данной работе мы оценивали здоровье среды при разных уровнях ради+ ационного загрязнения, намеренно уходя от попыток исследования пробле+ мы доза+эффект. На наш взгляд, корректный анализ этой зависимости возмо+ жен лишь в эксперименте. При исследовании природных популяций сама по+ становка такой проблемы представляется неправомочной в связи с мозаично+ стью радиационного загрязнения, внутрипопуляционной гетерогенностью, комплексом различных стрессирующих факторов при неспецифичности отве+ та, разной реакцией организма при одной и той же дозе в первом и в десятом поколении облучения. Кроме того, выявление эффекта радиационного заг+ рязнения в природных экосистемах возможно лишь на популяционном уров+ не: связь индивидуального накопления радионуклидов с изменением состоя+ ния организма обычно не выявляется. Оценка проводилась на серии точек в градиенте радиационного загрязне+ ния. Для характеристики каждой точки использовался ряд видов, от растений до млекопитающих. Оценка здоровья каждого вида включала разносторон+ нюю характеристику состояния организма по комплексу морфогенетических, цитогенетических и иммунологических тестов. Практически все эти тесты у всех исследованных видов показали согласованные изменения, свидетельствую+ щие об ухудшении состояния организма при возрастании степени радиаци+ онного загрязнения. Причем эти изменения оказались сходными не только по направлению, но и по степени. Системы балльной оценки, разработанные для каждого из использованных подходов, позволили охарактеризовать ситуацию по пятибалльной шкале оценки степени отклонения от нормы. • Ситуация в точке, использованной в качестве контроля (1а — заповедник «Брянский лес»), по всем параметрам у всех видов однозначно может быть отнесена к первому баллу (условная норма). • Ситуация в условно+контрольной точке (1 — «Зеленый Гай»), хотя и имеет несколько повышенные значения по отдельным показателям, не выходит за пределы первого балла. • Точка 2, низкого радиационного загрязнения, имеет явные отличия от нор+ мы, которые могут быть оценены как второй балл. • Ситуация в точках с повышенным уровнем радиационного загрязнения (3 — «Красный Камень» и 4 — «Сенное») соответствует существенным откло+ нениям от нормы и может быть отнесена, по меньшей мере, к 3 баллу. Достоверность полученных оценок подтверждается скоррелированностью ответа у разных видов и сходством результатов, полученных в разные годы исследования. Надежность оценки здоровья экосистемы предполагает анализ возможно большего числа различных видов. В то же время при любом исследовании круг объектов неизбежно ограничен. Сходство результатов, полученных нами в отношении двух видов растений, рыб, земноводных и шести видов млеко+ 289 питающих вселяет уверенность в надежность полученных выводов и дает ос+ нование полагать, что при расширении набора исследуемых видов результат принципиально не изменится. Общим выводом исследования является заключение о том, что поиски наи+ лучшего тест+объекта или метода бесперспективны. Что касается выбора объекта исследования, то, наверное, наиболее адекватным является исполь+ зование фоновых видов. Как свидетельствуют полученные нами данные, оп+ ределенную реакцию на воздействие обнаруживают все исследованные нами виды, несмотря на существенные различия между ними во многих отношени+ ях, включая и радиочувствительность. Выявленные нами серьезные изменения в состоянии здоровья экосистем, видимо, в большей степени определяются не физиологическим эффектом облучения, а нарушением общей генетической коадаптации у разных видов в результате хронического радиационного воздействия (причем, это наблюда+ ется на фоне отсутствия явных генетических аномалий). Это свидетельствует о серьезности выявленных изменений и необходимости тщательного монито+ ринга развития ситуации в дальнейшем. Даже при постепенном снижении общего радиационного фона эти изменения в состоянии живых организмов могут иметь хронический характер с непредсказуемыми последствиями. 290 Главным итогом проведенной работы является следущее: • при относительно невысоких уровнях радиационного загрязнения се+ рьезные изменения здоровья наблюдаются у всех исследованных видов живых существ, от растений до млекопитающих. По степени эти отклонения сопоставимы с тем, что наблюдается при воздействии круп+ ного химического предприятия или большого города. Причем эти из+ менения наблюдаются на фоне нормально функционирующих эко+ систем и прежнего высокого биологического разнообразия. Эти резуль+ таты свидетельствуют о необходимости контроля ситуации не только на территории, затронутой Чернобыльской аварией, но и в районе лю+ бого, пусть даже и менее значительного, источника радиационного заг+ рязнения; • заключение о безопасности относительно низких уровней радиации — результат того, что планка опасности завышена. Причина этого в том, что оценка проводится неадекватно поставленной задаче. Она обычно ограничивается характеристикой биоразнообразия и численности от+ дельных видов. Отсутствие изменений, маловероятных при невысоких уровнях радиации, служит основой положительного заключения. В дан+ ной работе произведена попытка установить планку на уровне действи+ тельной безопасности для здоровья человека и среды. Для этого оцен+ ку здоровья среды необходимо проводить также, как для человека. С этих позиций возможно определить состояние любого вида животных и растений, подразумевая при этом не высокую продуктивность, а имен+ но здоровье — отсутствие нарушений в функционировании организма. Такой подход оправдан тем, что самочувствие живых существ — мо+ дель состояния самого человека, что в конечном итоге волнует всех нас в наибольшей степени. 291