Биологи из Университета Южной Каролины в США выяснили, какое влияние оказало ионизирующее излучение в зонах отчуждения вокруг Чернобыльской АЭС и АЭС Фукусима-1 на диких животных в их естественной среде обитания. Оказалось, что радиация способствует уменьшению популяций и развитию таких болезней, как катаракта. Результаты опубликованы в журнале Science of The Total Environment во вторник, 26 апреля.
По словам ученых, авария на атомной электростанции в Чернобыле была катастрофой для окружающей среды и населяющих ее организмов, однако в то же время она создала своего рода естественную радиологическую лабораторию. Исследователи имеют возможность изучить воздействие ионизирующего излучения на животных, живущих в дикой природе.
Ранее во время испытаний атомных бомб ученые проводили подобные исследования, оценивая влияние токсикологических эффектов радиации на живые организмы, однако при этом невозможно было проследить, как излучение воздействует на экосистемы и популяции животных. Дикие животные, чтобы существовать, должны постоянно искать пищу, а также уметь постоять за себя, что делает их уязвимыми для новых стрессовых факторов.
Радиобиологи начали исследование зоны отчуждения в Чернобыле в 2000 году, а в 2011 году их полевая лаборатория расширилась, когда возникла еще одна зона — у японской атомной электростанции Фукусима-1, на которой произошла еще одна радиационная авария. Ученые обнаружили, что дикие животные страдают от широкого спектра вреда их организму, возникающего даже на низком уровне хронического облучения.
Одним из таких эффектов является катаракта. Еще во время ядерных испытаний врачи заметили, что у людей, подвергшихся световой и радиационной энергии взорвавшихся бомб, склонна развиваться катаракта. Схожие симптомы биологи обнаружили у птиц и у грызунов, у которых заболевания глаз встречались чаще и были более тяжелыми, чем у животных вне зон отчуждения. Ученые подчеркивают, что катаракта является общим следствием хронического действия радиации и развивается, например, у летчиков, которые летают на большой высоте, или у работников радиологической сферы.
Для животных чернобыльской зоны также характерно уменьшение размеров мозга, увеличение числа случаев развития опухолей, снижение фертильности, а также распространенность аномалий развития у птиц. Кроме того, неблагоприятный радиологический фон влияет и на численность животных. Ученые заметили, что популяции ласточек были меньше в районах с более сильным загрязнением, и они могли бы полностью исчезнуть, если бы не миграция птиц из других районов.
Радиация также оказывает влияние на окислительные процессы в клетках. Ионизирующее излучение, как известно, влияет на ДНК и приводит к увеличению количества образующейся перекиси водорода. Перекись водорода, в свою очередь, изменяет окислительно-восстановительный баланс клетки и влияет на многие другие биохимические процессы.
Окислительному стрессу противодействуют антиоксиданты, и это может быть объяснением, почему некоторые популяции менее подвержены радиации, чем другие. Виды, которые способны регулировать содержание антиокислительных веществ в клетках, могут использовать это как защиту против генетических повреждений.