Схожу закономірність спостерігали і за показниками потенційної фотосинтетичної активності. Найбільш суттєва відмінність помічена між контрольними показниками та показниками після опромінення в дозі 195 Дж/г. Так, на другий день експерименту, показники потенційної фотосинтетичної активності дослідної групи становили 0.07±0.06 (контрольної - 0.38±0.06), на третій - 0.03±0.03 (у контролі - 0.43±0.11), і на п'ятий - 0.07±0.07, (у контролі 0.41±0.10). За даними роботи (Паршикова и др., 2001) при потенційній фотосинтетичній активності 0.3 -0.4, яка спостерігалася після опромінення в дозі 120 Дж/г, темпи росту клітин середні, фотосинтез - 50-70 % максимального. Для V. spiralis така доза виявилася смертельною. Навіть після опромінення в дозі 160 Дж/г, за якої потенційна фотосинтетична активність коливалася близько 0.1-0.2, фотосинтез становить 30-40 %.

Отримані результати свідчать, що водорості, завдяки своїй репараційній здатності (Гродзинский и др., 1980), виявилися найбільш стійкими до опромінення мікрохвилями порівняно з іншими досліджуваними об'єктами.

ВИСНОВКИ

1. У роботі наведені результати вивчення впливу мікрохвильового опромінення дециметрового діапазону з частотою 2450 МГц на рослинних та тваринних гідробіонтів. Запропоновано оригінальну методику визначення поглиненої дози радіації, а також механізм впливу мікрохвильового опромінення на живі системи. Розроблено та вперше застосовано метод попереднього охолодження води перед опроміненням тваринних об'єктів та метод циклічної перестановки опромінених ділянок досліджуваних рослин.

2. Виявлено, що вплив НВЧ радіації на Rana temporaria L., Rana esculenta L., Culex pipiens molestus Forskal, Vallisneria spiralis L., Chlorella vulgaris Beijer. має сукупний ефект - температурний і радіаційний. Причому шкідливі наслідки впливу найбільш виразно проявляються через добу після опромінення.

3. Не виявлено функціональних змін у рослинних об'єктах після опромінення в дозі 82 Дж/г, що була смертельною для пуголовків, та в дозі 92 Дж/г, за якої спостерігалась 50 % смертність личинок комарів. Крім того, клітини Ch. vulgaris продовжують функціонувати після опромінення в дозі 120 Дж/г, яка виявилася летальною для V. spiralis, тобто стійкість живих організмів до мікрохвильового опромінення зменшується з ростом рівня організації.

4. Досліди з опромінення пуголовків R. esculenta та личинок комарів C. p. molestus показали відсутність накопичувального ефекту мікрохвильової радіації дециметрового діапазону.

5. Смертність піддослідних організмів зростає зі збільшенням поглиненої дози опромінення і при цьому залежить від початкової температури середовища.

6. Досліди з водою, опроміненою мікрохвильовою радіацією дециметрового діапазону, засвідчують відсутність її радіаційної “пам'яті”; оскільки в опроміненій воді життєздатність тварин не зменшилася, значить, вода не змінила своїх характеристик під впливом опромінення.

7. Гіпотетично, механізм впливу електромагнітного опромінення на живі організми полягає в тому, що під впливом мікрохвильової радіації відбуваються локальні перегріви, які призводять до порушення життєвоважливих функцій навіть за умов, коли середня температура об'єктів не є критично високою (живі організми є неоднорідними системами за діелектричною проникністю та електропровідністю). Такого типу локальні перегріви можуть бути зумовлені електромеханічними резонансами, коли частота переполяризації мікросистеми (клітини) збігається з її власною механічною частотою.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Григор'єва О. О. Вплив мікрохвильової радіації на життєздатність ікри та пуголовків жаби ставкової Rana esculenta L. // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Серія Біологія. - 2003. - № 39. - С. 42-43.

2. Григор'єва О. О. Вплив мікрохвильової радіації дециметрового діапазону на життєздатність личинок комарів Culex pipiens molestus Forskal // Вісник Одеського національного університету. - 2003. - Т. 8, № 2. - С. 115-120.

3. Вакуленко О. В., Григор'єва О. О., Паршикова Т. В. Вплив мікрохвильового опромінення на Vallisneria spiralis L. та Chlorella vulgaris Beijer. // Бюлетень Державного Нікітського ботанічного саду. - 2004. - Вип. 89. - С. 75-78. (Здобувачем сплановано та проведено експерименти з опромінення піддослідних об'єктів, досліджено зміни у швидкості руху хлоропластів V. spiralis та у розмірах і кількості клітин Ch. vulgaris після опромінення, написано статтю).

4. Григор'єва О. О., Вакуленко О. В. Вплив мікрохвильового опромінення на рух протоплазми клітин Vallisneria spiralis L. // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Серія Проблеми регуляції фізіологічних функцій. - 2004. - Вип. 9 - С. 37-38. (Здобувачем сплановано та проведено експерименти з опромінення піддослідних об'єктів, написано статтю).

5. Григор'єва О. О., Вакуленко О. В.. Вплив мікрохвильового опромінення на деякі гідробіонти // Біополімери і клітина. - 2004. - Т. 20, № 4. - С. 347-350. (Здобувачем сплановано та проведено експерименти з опромінення піддослідних об'єктів, написано статтю).

6. Grygorjeva O. O., Vakulenko O. V. The properties of liquid water in electromagnetic field of decimeter range// The International Society for Optical Engineering: III International Young Scientists Conference Problems of Optics and High Technology Material Science (24-26 October 2002). - Kyiv, Ukraine: Taras Shevchenko Kyiv National University, 2002. - P. 229.

7. Григор'єва О. О. Розвиток комарів Culex pipiens molestus Forskal в умовах електромагнітного опромінення // Біорізноманіття. Екологія. Еволюція. Адаптація: Матеріали ювілейної наукової конференції студентів, аспірантів та молодих вчених, присвяченої 180-річчю з дня народження Л.С.Ценковського (28 березня - 1 квітня 2003 р.). - Одеса, 2003. - с. 45.

8. Григор'єва О. О. Наслідки надвисокочастотного опромінення деяких організмів водного середовища // Екологічні проблеми міст і промислових зон: шляхи їх вирішення: Тези доповідей міжнародної конференції студентів і молодих вчених (11-13 квітня 2003). - Львів: Львівський національний ун-т ім. Івана Франка, 2003. - С. 88-91.

9. Grygorjeva O. O., Vakulenko O. V., Yakunov A. V. Some results of microwave irradiation of hydrobionts: gnats of Culex pipiens molestus Forskal and tadpoles of Rana esculenta L. // Spectroscopy in special applications: International scientific and practical conference (18-21 June 2003). - Kyiv, Ukraine: RD Institute for Forensic Science, Ministry of Justice, Kyiv National Taras Shevchenko University, 2003. - P. 102.

10. Grygorjeva O. O., Vakulenko O. V. The influence of microwave radiation on cells of Vallisneria spiralis L. // Problems of Optics and High Technology Material Science: Fourth International Young Scientists Conference (October 23-26, 2003). - Kyiv, Ukraine: Taras Shevchenko Kyiv National University, 2003. - P. 223.

11. Grygorjeva O. O., Vakulenko O. V., Parshykova T. V. The influence of microwave irradiation on some zoological and botanical objects // European society for new methods in agricultural research: XXXIV ANNUAL MEETING (29 August - 2 September 2004). - Novi Sad, Serbia and Montenegro: University of Novi Sad, 2004. - P. 36.

АНОТАЦІЯ

Григор'єва О.О. Вплив надвисокочастотного опромінення як екологічного фактора на деякі гідробіонтні організми. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.16 - екологія. - Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2005.

У роботі наведені результати вивчення впливу надвисокочастотного опромінення дециметрового діапазону (довжина хвилі 12 см) із контролем поглиненої дози радіації на гідробіонтів R. temporaria, R. esculenta, C. p. molestus, V. spiralis та Ch. vulgaris.

Розроблено методику визначення питомої поглиненої дози радіації гідробіонтів, методи попереднього охолодження води перед опроміненням тваринних об'єктів та циклічної перестановки опромінених ділянок при роботі з V. spiralis. Запропоновано механізм впливу мікрохвильового опромінення на живі системи.

Виявлено, що вплив НВЧ радіації на біооб'єкти має сукупний ефект - температурний і радіаційний. Смертність піддослідних організмів зростає зі збільшенням поглиненої дози опромінення і з висотою організації, при цьому залежить від початкової температури середовища. Накопичувального ефекту мікрохвильового випромінювання дециметрового діапазону, а також радіаційної “пам'яті” води не виявлено.

Ключові слова: гідробіонти, R. temporaria, R. esculenta, C. p. molestus, V. spiralis, Ch. vulgaris, надвисокочастотне опромінення, питома поглинена доза, сукупний ефект.

АННОТАЦИЯ

Григорьева О.О. Влияние сверхвысокочастотного облучения как экологического фактора на некоторые гидробионтные организмы. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.16 - экология. - Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2005.

В диссертации приведены результаты изучения влияния сверхвысокочастотного облучения дециметрового диапазона (длина волны 12 см) с контролированной поглощенной дозой радиации на гидробионтов животного - R. temporaria, R. esculenta, C. p. molestus и растительного происхождения - V. spiralis и Ch. vulgaris.

Разработана оригинальная методика определения удельной поглощенной дозы радиации гидробионтов по разности температур воды, в которой эти объекты пребывают, методы предварительного охлаждения воды перед облучением животных объектов и циклической перестановки облученных участков при роботе с V. spiralis. Предложен механизм влияния микроволнового облучения на живые системы, суть которого состоит в электромеханическом резонансе.

Критическая доза облучения для икры R. esculenta и, соответственно, температура оказались выше, чем для головастиков этого же вида. Во всех случаях, впрочем, замечено явное возрастание смертности с увеличением дозы микроволновой радиации, что подтверждено и на других исследованных нами объектах.

Комары C. p. molestus лучше переносят нагревание среды до высоких температур, чем головастики, хотя закономерности реакции на облучение сохраняются те же. Опыты с личинками комаров не засвидетельствовали наличие радиационной “памяти” воды. Облученная вода не уменьшила выживание, а, значит, не сохранила какие-либо изменения, которые бы повлияли на жизнеспособность комаров.

Это же подтверждают эксперименты по проверке накопительного эффекта радиации с личинками комаров первой стадии. Насекомых ежедневно облучали в дозе 44 Дж/г вместе с водой, в которой они находились, и воду не меняли на протяжении 20 дней, вплоть до выхода имаго. Полученные результаты, как и в опытах с головастиками, засвидетельствовали отсутствие накопительного эффекта сверхвысокочастотного облучения дециметрового диапазона - и в контроле, и в облученной группе до фазы имаго развилось 76 % особей. Об отсутствии накопительного эффекта свидетельствует и тот факт, что наивысшая смертность наблюдается через сутки после облучения.

Сравнение данных, полученных при облучении головастиков в дозе 82 Дж/г (температура воды при этом достигла +38 С) и при простом нагревании до +38 С, а также при облучении в дозе 82 Дж/г и дозе 90 Дж/г с предварительным охлаждением воды до +3 С, показало, что и при микроволновом облучении в дозе 82 Дж/г, и при обычном нагревании температура воды была одинаковой - +38 С, но если в первом случае головастики практически не выживают, то во втором, (то есть при нахождении в воде, нагретой обычным способом), смертность составляет всего лишь 11 %. При облучении в дозе 90 Дж/г, но при условии низших начальной (+3 С) и конечной (+24.5 С) температур, смертность равняется нулю. То есть, в случае облучения в дозах 82 Дж/г и 90 Дж/г с предварительным охлаждением выходит наоборот - при равных дозах облучения решающей является температура.

Следовательно, температурный и радиационный эффекты при сверхвысокочастотном облучении взаимосвязаны, и радиационное влияние зависит от начальной температуры, при которой пребывал организм во время облучения.

Поскольку дециметровое микроволновое облучение более действенно по сравнению с эквивалентным по энергии тепловым влиянием, оно может оказывать локальное тепловое воздействие на клетки и ткани, что приводит к неравномерному поглощению энергии. Относительно механизма локального перегрева мы предлагаем следующую модель: под действием электромагнитных волн происходит поляризация системы (например, клетки), направление которой (знак) изменяется с частотой генерации. Эта частота может совпасть с собственной механической частотой исследуемой системы - возникнет резонанс. При этом передача энергии будет максимальной от поля к клетке. Произойдет локальный перегрев вплоть до гибели биологической системы. В связи с неоднородностью биообъектов всегда найдется отдельный участок, собственная частота которого будет равняться частоте электромагнитной радиации.

На растительных объектах Vallisneria spiralis L. и Chlorella vulgaris Beijer. установлено, что растения более выносливы к микроволновой радиации по сравнению с животными, кроме того, изученные низшие растения оказались выносливее к микроволновой радиации по сравнению с высшими. Так, по показателям изменения концентрации хлорофилла и потенциальной фотосинтетической активности в клетках зеленых водорослей обнаружено, что в данных условиях после облучения в дозе 166 Дж/г клетки Ch. vulgaris продолжают функционировать. Для V. spiralis доза 122 Дж/г оказалась летальной.

Ключевые слова: гидробионты, R. temporaria, R. esculenta, C. p. molestus, V. spiralis, Ch. vulgaris, сверхвысокочастотное облучение, удельная поглощенная доза, совокупный эффект.

ABSTRACT

Grygorjeva O.O. The influence of microwave radiation as ecological factor on some hydrobionts. - Manuscript.

Thesis for PhD degree in speciality 03.00.16 - Ecology - Taras Shevchenko National University of Kyiv, Kyiv, 2005.

The dissertation is devoted to the study of the influence of microwave radiation of decimeter range (wavelength 12 cm) with controlled absorption radiation dose on plant - V. spiralis, Ch. vulgaris and animal - R. temporaria, R. esculenta, C. p. molestus objects.

An original methods to determine specific absorption radiation dose absorbed by hydrobionts by means of difference of the ambient water temperature, methods of preliminary water cooling before exposing zoological objects and cyclic rearrangement of the irradiated parts of V. spiralis were designed. A mechanism of the influence of microwave radiation on living systems which consists in the electromechanical resonance is suggested.

Microwave radiation exhibits a combined effect on the organisms (both temperature and radiational) to be revealed most conspicuosly in the first days after radiation. Mortality of the test organisms increases with absorbed radiation dose.

The experiments carried out and the study of water properties did not reveal any cumulative effect of microwave radiation of decimeter range, i.e. there is no radiational “memory” of water.

Key words: hydrobionts, R. temporaria, R. esculenta, C. p. molestus, V. spiralis, Ch. vulgaris, microwave radiation, specific absorption dose, combined effect.

Размещено на Allbest.ru