Роль озонового шару для живих організмів

Жорсткий ультрафіолет погано поглинається водою і тому представляє велику небезпеку для морських екосистем. Експерименти показали, що планктон, що мешкає в приповерховому шарі, при  збільшенні інтенсивності жорсткого  УХ опромінення може серйозно постраждати  і навіть загинути повністю.

Планктон знаходиться в основі харчових ланцюжків практично всіх морських экосистем, тому без перебільшення  можна сказати, що практично все  життя в приповерхових шарах  морів і океанів може зникнути. Рослини менш чутливі до жорсткого  УХ опроміненню, але при збільшенні дози можуть постраждати і вони. Якщо вміст озону в атмосфері  значно поменшає, людство легко знайде спосіб захиститися від жорсткого  УХ випромінювання, але при цьому  ризикує померти від голоду.

Озон вбирає в себе сонячні ультрафіолетові  промені. Збільшення цієї радіації на земній поверхні може завдавати серйозних  опіків, породжувати рак шкіри  та хвороби очей у людей. Тому щороку вчені уважно аналізують зменшення  концентрації озону в середньому шарі атмосфери. Над Антарктидою  кількість цієї речовини падала до надзвичайно низького рівня.

Іонізуюче випромінення – невидимі оком випромінення високої енергії, що уявляють з себе потоки елементарних часток (електронів, позитронів, мезонів, протонів та нейтронів) , а також  більш важких багатозарядних іонів (альфа-частки , ядра більш важких елементів , або мають електромагнітну природу (гамма- та рентгенівські промені). Всіх їх об’єднує схожість фізичних властивостей та , перш за все – аналогічний  характер взаємодії з речовиною. Так, наприклад , кванти гамма- та рентгенівських променів при зустрічі з атомами  речовини віддають їм частку своєї  енергії, при цьому електрично нейтральний  атом речовини перестає існувати перетворюючись у пару протилежно заряджених іонів . Частка або квант високої енергії  вибиває один з електронів , що уносить  з собою з атома один від’ємний  заряд , тому атом стає позитивно зарядженим , а електрон приєднується до сусіднього атому утворюючи від’ємний іон .

На початку ХХ століття були спроби використовувати різні фактори  зовнішнього середовища для отримання  індукованих мутацій. Але на протязі  довгого часу всі спроби були марними, почали навіть припускати, що мутації  виникають виключно під впливом  внутрішніх факторів, повністю автономно  і абсолютно незалежно від  впливу зовнішнього середовища.

Для спростування цієї хибної думки  вирішальними були перші ж успіхи, які нарешті, були отримані у дослідах, спрямованих на отримання індукованих  мутацій за допомогою дії різними  факторами зовнішнього середовища.

Перші індуковані мутації отримані в 1920 році академіком Надсоном у деяких бактерій та грибів під впливом променевої енергії (Х-проміння, еманція радію). Після проведення дослідів, виявилося, що виникають такі мутації, які різко  підвищують життєздатність організму. Але виявлялися і летальні мутації, які призводили до загибелі організму. А отримувати тільки якісь певні, корисні мутації не вдавалось. Характер мутацій був спонтанним і не передбачувальним.

Після дослідів по опроміненню організмів для отримання індукованих мутацій, вчені зацікавилися механізмом дії  радіоактивного випромінення.

Спочатку, коли з мутагенних факторів були відомі в основному рентгенівське, або Х-проміння, пропускалося, що зміна  будови генів і розриви хромосом викликаються проходженням іонізуючої частинки, в результаті якого в  хромосомах виникає іонізація —  електрони вибиваються з одних  атомів і приєднуються до інших, що призводить до утворення позитивних і негативних іонів.

На сьогоднішній день найбільш ймовірним  є те, що індуковані мутації виникають  як в результаті безпосередньої іонізації  атомів в молекулі ДНК іонізуючими  частинками, так і в результаті взаємодії з молекулами ДНК вільних радикалів, виникаючих під впливом опромінення в ядерному соці, в цитоплазмі клітини и навіть в поживному середовищі. Але все ж у виникненні індукованих мутацій найбільш важливу роль, напевно, відіграють вільні радикали.Коли було встановлено, що виникнення індукованих мутацій може бути спричинено не тільки рентгенівським промінням, але також і іншими видами іонізуючої радіації (наприклад гамма-проміння, ультрафіолетове проміння), багато вчених-дослідників приступили до порівняльного аналізу і вивченню якісних особливостей індукованих мутацій, виникаючих під впливом різних мутагенних факторів.

Експериментально доведено, що одним з найсильніших мутагенів  є радіоактивне опромінення. Вплив  радіоактивного проміння на живий організм характеризується дозою опромінення. Поглинутою дозою опромінення називається  відношення поглинутої енергії іонізуючого  проміння до маси опроміненої речовини. У міжнародній системі одиниць  СІ поглинуту дозу радіації виражають  у греях. Один грей дорівнює поглинутій дозі опромінення при якій опроміненій  речовині масою 1 кг. Передається енергія 1 Дж.

Природний фон радіації (космічне проміння, радіоактивність навколишнього  середовища і тіла людини) за рік  становить дозу опромінення приблизно 2*10-3 Гр. на людину. Міжнародна комісія  у справах радіаційного захисту  встановила для тих, хто має справу з випроміненням, гранично допустиму  дозу на рік 0,005 Гр. Доза опромінення  в 3-10 Гр. смертельна, якщо вона прийнята за короткий час.

Враховуючи згубну для  всього живого дію радіоактивного випромінення, під час роботи з джерелом радіації (радіоактивні ізотопи, реактори тощо) потрібно вживати заходів для  радіаційного захисту всіх людей, які  можуть потрапити в зону дії проміння

Причини різної чутливості організмів до іонізуючого опромінення досконало  ще не вивчено. Низьку чутливість комах  і ракоподібних намагаються пояснити підвищеним вмістом в них сполук, які мають радіопротекторні властивості: у комах це каталаза, що розщеплює  перекиси, а у ракоподібних - амінокислоти, аміни і поліпептиди, що беруть участь у регуляції осмотичного тиску. Чутливість ссавців до опромінення  залежить від індивідуальних особливостей організмів і умов їхньої життєдіяльності. Найчутливішими до дії радіації є  ембріони і немовлята, клітини яких мають високу активність росту. Підвищеною є також радіочутливість у  старих особин, оскільки у них погіршуються процеси відновлення.

Ефект дії радіації залежить також від того, які саме тканини  і органи зазнали опромінення. Всі  органи і частини тіла теплокровних тварин і людини за своєю радіочутливістю  поділяють на окремі групи.

Останніми десятиліттями  до природних джерел іонізуючих випромінювань  додалися штучні, зумовлені людською діяльністю: дедалі ширше використання джерел іонізуючих випромінювань в  медичній практиці для діагностики  та терапії; випробування ядерної зброї  в різних середовищах Землі; промислові процеси, наукові дослідження із застосуванням методу мічених радіоактивних  атомів; атомна енергетика. Використання іонізуючих випромінювань в медицині.

Опромінення в медичних цілях  зумовлює істотну складову дози, поглинутої людиною. Опромінення відбувається під час проведення рентгенодіагностики, внаслідок вживання препаратів, до складу яких входять радіоактивні речовини, з метою діагностики, а також  у ході радіаційної терапії при  онкологічних та деяких інших захворюваннях.

Якщо не вжити заходів  то подальший вплив радіації може настільки змінити генотип людини (та інших живих організмів), що від  попередньої людини “нічого не залишиться”  — вона перетвориться на мутанта. А чи корисно це буде, чи ні сьогодні сказати важко.