Коллектив авторов - Ученые против войны (с илл.)

Повышено содержание стронция-90 и в организме животных, имеющих кальциевые скелеты, — у наземных позвоночных, моллюсков, многоножек-кивсяков. Но из-за малой общей биомассы этих животных в наземных экосистемах невелико и общее количество связываемого ими радионуклида. Например, количество стронция-90, проходящее через пищевые цепи животных в лесостепной дубраве, составляет всего около 0,6 процента общего количества стронция, ежегодно распадающегося на той же территории за счет естественного радиоактивного распада. Сравнительно невелика и степень концентрирования радионуклидов животными на суше. А концентрация радионуклидов в почве почти всегда больше, чем в организме животных.

Один из путей контроля за действием излучений и излучателей на живую природу — всесторонний анализ структуры и динамики сообщества живых организмов. Они исключительно благодарный объект радиоэкологических исследований, ибо их видовая насыщенность велика, разнообразны экологические связи, а сами животные наиболее чувствительны к действию радиации, ведь они конечные звенья в пищевых цепях и концентрируют в своих организмах многие радионуклиды. Роль наземных животных в перераспределении искусственных радионуклидов в биогеоценозах количественно сравнима с переносом их ветром или атмосферными осадками. А если учесть, что на долю животных приходится основная часть видового разнообразия живой природы и именно среди них находятся наиболее чувствительные к действию ионизирующей радиации формы живых организмов, то станет понятным, почему в некоторых случаях охрана окружающей среды в условиях повышенного фона ионизирующих излучений в первую очередь предусматривает охрану животного мира.

Биологическая опасность радионуклидов, находящихся в биосфере, зависит, как мы уже отмечали, от их количества, характера излучения, периода полураспада, физического состояния и химических соединений, в которых они заключены, способности организмов накапливать и выводить эти радионуклиды.

А свойства радиоактивных изотопов определяет распределение их по органам и тканям животных. Например, до 90 процентов аккумулированных организмом радиоактивных изотопов стронция и кальция накапливается в скелете. Цезий-137 откладывается главным образом в мышцах и внутренних органах. Радиоактивные фосфор и сера распределяются в организме относительно равномерно. В печени и почках локализуется кобальт-60, а радиоактивный йод-131 депонируется исключительно в щитовидной железе, в мягких тканях значительно больше, чем в скелете животных урана-238.

При воздействии ионизирующих излучений изменяется продолжительность жизни, плодовитость и другие жизненно важные функции животных. Даже сравнительно небольшие дозы стронция-90 значительно увеличивают смертность в популяции многих оседло живущих животных, насекомых, моллюсков, лесных грызунов и обитателей почвы. Те же дождевые черви, например, погибают в массе.

Конечно, эффект действия радионуклидов зависит и от размера загрязненного ими участка. Подвижные крупные животные с большими индивидуальными участками обитания (лоси, медведи, волки, орлы и т. д.) относительно мало контактируют с малыми изолированными пораженными участками, а значит, и потребляют не так уж много загрязненного радионуклидами корма. Мелкие животные (грызуны, насекомоядные, некоторые птицы, многие насекомые), постоянно обитающие на загрязненных территориях, вынуждены и постоянно находиться в биоценозе, а значит, и потреблять загрязненную пищу, во всяком случае, в период выведения потомства. Однако из-за неравномерности выпадения радионуклидов на суше даже перечисленные животные в пределах своего индивидуального участка сталкиваются с разными уровнями загрязнения.

Вот почему различают три группы животных, контактирующих с загрязнением: случайно, временно или постоянно. Однако у животных, обитающих на одной и той же территории, степень контакта с радиоактивными веществами может быть также неодинакова. Достаточно одного примера: дождевые черви заглатывают почву, содержащую радионуклиды, в том числе и те, которые не поглощаются корневыми системами. Именно поэтому они так сильно и облучаются от пищевого комка.

Конечно, для экологического прогнозирования последствий действия ионизирующих излучений на зооценоз необходимо точное знание распределения дозовых нагрузок в окружающей среде. Неравномерность распределения излучателей, а значит, и доз облучения, например, при повышенном содержании в среде естественных и искусственных радионуклидов приводит к избирательному поражению только отдельных экологических групп животных. Поэтому наблюдаемые в естественных зооценозах эффекты действия ионизирущей радиации не всегда непосредственно связаны с радиочувствительностью, а осуществляются через очень неравномерные в пределах биогеоценоза дозовые нагрузки. Обусловлено это ярусным строением ценоза, обитанием организмов в определенных местах, а также их способностью к вертикальной и горизонтальной миграции. Высокая численность почвенных животных, их видовое разнообразие, продолжительный период развития у многих форм и тесный контакт с загрязненной радионуклидами средой позволяет успешнее всего использовать их для целей биоиндикации. А состояние среды, как известно, служит одним из показателей условий жизни населения. И оценивать условия жизни, безусловно, надежнее всего с помощью системы экологического контроля, системы глобальных масштабов, охватывающей если не все регионы, то хотя бы основные, наиболее уязвимые.

Идея такой системы не нова: английский эколог Чарлз Элтон ратовал за специальную экологическую службу еще в 1942 году, И нужно сказать, что кое-что для ее реализации в мире уже делается. Так, многие десятилетия существует, в том числе и в нашей стране, служба контроля за численностью и распространением сельскохозяйственных и лесных вредителей. Давно отлажен контроль за динамикой численности видов животных, имеющих эпидемиологическое значение, например за грызунами в очагах чумы, птицами — распространителями арбовирусов и т. д. Собираются и систематизируются сведения о численности и распространении охотничье-промысловых зверей и птиц. Подобные данные накапливались многими десятилетиями. Так что предпосылки для создания системы экологического контроля за состоянием окружающей человека среды и ее биологическими ресурсами сейчас имеются.

Что же касается работ по биоиндикации, то они влились естественной составной частью в исследования, проводимые в биосферных заповедниках, экологической кооперацией в рамках СЭВ (моделирование видов животных в ареале, составление списков сохраняемых животных и мероприятий по осуществлению такой охраны, исследования по биомониторингу, не говоря уже о чисто прикладных работах).