Вплив хронічного опромінення на популяцію ставковика звичайного (Lymnaea stagnalis) у водних екосистемах Чорнобильської зони відчуження
УДК 621.039.573:594.1
О. В. Дзюбенко
Переяслав-Хмельницький державний педагогічний університет ім. Григорія Сковороди
N. J. Shevchuk, N. G. Smetana
Hryhorij Skovoroda Pereyaslav-Khmel’nickiy State Pedagogical University, Ukraine
Наукове розуміння та осмислення процесів, які відбуваються у природі в результаті впливу антропогенних чинників, є важливою та необхідною складовою сучасного етапу розвитку людства. У першу чергу це пов’язано з негативним впливом різноманітних техногенних чинників на природне середовище, які почали набувати особливої актуальності у другій половини ХХ століття, коли масштаби людської діяльності стали порівняні з дією глобальних природних процесів. У значній мірі цьому сприяли відкриття науки та створення нових технологій, серед яких особливе місце зайняла атомна індустрія. Наймасштабнішою катастрофою в історії ядерної енергетики, як за кількістю радіоактивних речовин, що надійшли до навколишнього середовища так і за площею забруднених територій, є аварія на четвертому блоці Чорнобильської АЕС 26 квітня 1986 р., наслідком якої стало забруднення тривалоіснуючими радіонуклідами значних територій Європейського континенту. Вивчення популяційної радіочутливості тварин представляє значний інтерес для пізнання процесів їх радіоадаптації в умовах підвищеного радіаційного фону. Але дослідження закономірностей радіоадаптації обмежені головним чином вивченням теплокровних організмів (в основному мишоподібних гризунів), яким притаманна найменша радіостійкість. У зв’язку з цим, встановлені закономірності не можуть вважатися універсальними для тваринного світу без проведення аналогічних досліджень на інших групах тварин із вищою радіостійкістю, зокрема, на прісноводних молюсках. За різних оцінок радіочутливість останніх у 20–30 разів нижча, ніж у ссавців, тому процеси радіоадаптації в їх популяціях можуть характеризуватися іншими закономірностями. Молюски у радіоактивно забруднених водоймах піддаються впливу двох основних джерел опромінення: зовнішнє (від радіонуклідів, що знаходяться в навколишньому середовищі) та внутрішнє опромінення (від радіонуклідів, що накопичуються безпосередньо в органах і тканинах молюсків).
Структурні перебудови хромосом досить легко розпізнавати за типами цитогенетичних ушкоджень, що мають біологічну значимість і відіграють важливу роль у долі природніх популяцій живих організмів при антропогенному впливі. За роки, що минули з моменту аварії на ЧАЕС, у живих організмах зони відчуження зареєстровані чисельні радіаційні ефекти на різних рівнях організації біосистем. Деякі з цих ефектів проявилися уже в перші роки після аврії, однак, передбачається, що згодом все більше значення будуть набувати віддалені наслідки хронічного опромінення – реалізація латентних ушкоджень генетичних структур, що передаються із покоління в покоління.
Прісноводних молюсків розглядають як індикаторів радіонуклідного забруднення водних екосистем завдяки здатності накопичувати практично всі радіонукліди, що реєструються у воді. Молюскам належить домінуюча роль у процесах перерозподілу та біоакумуляції радіонуклідів у прісних водоймах.
Мета даної роботи – оцінити рівні аберацій хромосом у клітинах ембріонів молюсків водойм зони відчуження. Об’єкт дослідження – вплив хронічного йонізувального випромінен¬ня на ембріони ставковика звичайного (Lymnaea stagnalis Linnaeus, 1758). Водними об’єктами дослідження були обрані оз. Азбучин, Янівський (Прип’ятський) затон, озера лівобережної заплави р. Прип’яті – Глибоке та Далеке-1, а також рр. Уж і Прип’ять. Результати досліджень порівнювали з даними, отриманими для молюсків контрольних водойм Києва та його околиць (озера Вирлиця, Опечінь, Підбірна, ставки Голосіївського лісу) та р. Альта м. Переяслав-Хмельницький.
Виконані цитогенетичні дослідження у тканинах ембріонів ставковика звичайного свідчать про підвищений рівень аберацій хромосом у безхребетних замкнутих водойм зони відчуження порівняно з молюсками озер Києва та Київської області з фоновим рівнем радіонуклідного забруднення. За період дослідження найбільші значення зареєстровані для безхребетних оз. Глибоке, у клітинах яких частота аберацій у 2001 р. досягала 27 %, що більше ніж у 10 разів перевищує рівень спотаного мутагенезу для гідробіонтів. Для молюсків контрольних озер цей показник дорівнював у середньому 1,5 % із максимальниними значеннями – до 2,3 %. Загалом у ході досліджень зареєстровано основні цитогенетичні порушення, представлені одинарними та подвійніми мостами, фрагментами.
Упродовж 1998–2010 рр. відмічена тенденція зниження частоти хромосомних аберацій в ембріонах ставковиків, відібраних у замкнутих водоймах зони відчуження. Регресійний аналіз даних дозволив отримати прогнозовану оцінку зниження частоти хромосомних абера¬цій у молюсків досліджуваних водойм до спонтанного рівня (2,0–2,5 %), притаманного вод¬ним організмам в умовах природного радіаційного фону. За нашими даними в озерах, розта¬шованих на території лівобережної заплави р. Прип’ять (оз. Глибоке і оз. Далеке-1), найбільш забрудненої радіонуклідами, спонтанний рівень частоти хромосомних аберацій може бути досягнутий у 2060–2070 роках, а в Янівському затоні і оз. Азбучин – у 2020–2030 роки.
Відповідно прогнозам, даний рівень радіоактивного забруднення у водоймах Чорнобильської зони відчуження залишиться достатньо стабільним в найближчі 15–20 років. У цих умовах місцева популяція ставковика звичайного потенційно здатна вийти на вищий рівень радіостійкості. Але, враховуючи підвищену, порівняно з теплокровними організмами, вихідну радіостійкість молюсків і нижчі для них дози опромінення, неможливо достовірно передбачити часові тенденції реалізації цього процесу.
Zoocenosis — 2013
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІІ Міжнародної наукової конфе ренції. – Дніпропетровськ: Адверта, 2013. – С. 48-50.