Введение к работе
Актуальность темы исследования. В связи с загрязнением окружающей среды на фоне глобальных изменений климата в настоящее время повысилась значимость оценки надежности и устойчивости биоты, испытывающей на себе совокупное действие стресс-факторов разной природы и интенсивности [Захаров, 2000].
Вместе с тем, вся эволюция живой материи, происходившая в условиях действия на биоту различных экстремальных стресс-факторов, привела к формированию у организмов ряда адаптации к этим раздражителям, которые повысили устойчивость организмов к ним. Причем многие из этих адаптации являются относительно неспецифическими, т.к., сформировавшись в ответ на действие одного стресс-фактора, могут обеспечить устойчивость к группе других раздражителей [Кудряшов, 2004]. Поэтому ответная реакция организма и биоты на действие загрязнений окружающей среды будет зависеть не только от природы самого стресс-фактора, но и от активности систем обеспечивающих устойчивость клетки и организма к нему [Гродзинский, 1989].
Тем не менее, исследований посвященных изучению влияния различных по своей природе и интенсивности стресс-факторов среды на изменение физиологических, биохимических характеристик и радиоустойчивость растений, существующих в экстремальных условиях криолитозоны, очень мало [Журавская и др., 2003; 2005].
Цель исследования: Выявить физиолого-биохимические и популяцион-ные адаптации дикорастущих растений Южной и Центральной Якутии, изменения радиоустойчивости их семенного потомства, при действии на них различных стресс-факторов среды, включая повышенный естественный радиационный фон.
В связи с этим в работе были поставлены следующие задачи:
Выявить влияние повышенного естественного радиационного фона на физиолого-биохимические характеристики и их вариабельность, а также на радиоустойчивость семенного потомства ольхи кустарниковой {Duschekia fruti-cosa Rupr).
Выявить влияние микроклиматических различий и условий произрастания на физиолого-биохимические характеристики и их вариабельность, а также на радиоустойчивость семенного потомства дескурайнии гулявниковой (Des-curainia sophioides (Fisch.)).
Выявить влияние городского техногенного пылевого загрязнения на физиолого-биохимические характеристики и их вариабельность, а также на радиоустойчивость семенного потомства клоповника безлепестного (Lepidium apeta-lum Wild).
Рабочая гипотеза. Действие определённого экологического (климатического, техногенного, радиационного) фактора среды на дикорастущие растения, может, проявляется не только в адаптивных изменениях их антиоксидантных и
геномных систем, но и в вариабельности этих систем, что в свою очередь может повлиять на их радиоустойчивость.
Основные положения, выносимые на защиту.
Неспецифические физиолого-биохимические адаптации дикорастущих растений на уровне антиоксидантной (ферментативной и низкомолекулярной) и геномной защиты возникают как ответ на действия различных стресс-факторов среды произрастания
Радиоустойчивость к острому облучению популяций дикорастущих растений, адаптированных к разным экологическим условиям произрастания, определяется внутрипопуляционной вариабельностью систем общей антиоксидантной защиты, общей устойчивости и дифференциальной активности генома в процессах репликации, репарации ДНК и направленных на трансляцию.
Научная новизна работы. На примере трех видов растений (ольха кустарниковая, дескурайния гулявниковая и клоповник безлепестный) показано, что при действии различных стресс-факторов среды возникают адаптивные изменения антиоксидантных и геномных систем, которые способны в значительной степени влиять на радиоустойчивость их семенного потомства. Впервые было рассмотрено влияние физиолого-биохимических свойств дикорастущих растений и их внутрипопуляционной вариабельности, на формирование радиоустойчивости популяций с разной внутрипопуляционной вариабельностью.
Практическая значимость работы. Полученные в работе закономерности по связи популяционной радиоустойчивости растений и их физиолого-биохимических свойств могут быть использованы при проведении экологической экспертизы в целях оценки состояния биоты и прогноза ее жизнеспособности при действии различных хронических стресс-факторов среды.
Апробация работы. Основные положения работы были доложены и обсуждены на международных конференциях: «Биологические эффекты малых доз ионизирующей радиации и радиоактивное загрязнение среды» (Сыктывкар, 28 февраля-3 марта 2006 г.), «Медико-биологические проблемы токсикологии и радиологии», (Санкт-Петербург, 29-30 мая 2008 г.), «Механизмы действия сверхмалых доз» (Москва, ноябрь 2008 г.)
Публикации: по теме диссертации опубликовано шесть печатных работ, в том числе, две - в рецензируемых журналах.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, литературного обзора, описания материалов, использованных методик, трёх глав с анализом и обсуждением результатов, выводов и списка использованной литературы, включающего 17 иностранных и 128 отечественных источников. Диссертация изложена на 80 страницах, включая 10 таблицы, 5 рисунков.
