Невидимый современник - Лучник Николай Викторович (читать книги полные .TXT) 📗
Ведь это так интересно, да и практически важно! Почему же этим теперь никто не занимается? Я стал обращаться с недоуменными вопросами к своим учителям, и они разъяснили, в чем дело. Причин оказалось две.
Во-первых, за это время уже достаточно изучили причины вредного действия радиации на живые клетки. Мы знаем, что главная причина — повреждение хромосом. Полагать, что слабая степень этого повреждения благотворно повлияет на жизненные процессы, не было ровно никаких оснований.
Во-вторых, опыты, проведенные сторонниками радиостимуляции, не выдерживают никакой критики. Взгляните на растения, растущие на одном поле. Они разные. И не потому, что одно получило больше удобрений, а другое — меньше. Изменчивость — общее свойство всех живых организмов. И если одно растение облучить очень слабой дозой, а другое оставить необлученным, то разница может оказаться и совершенно случайной, не связанной с облучением. А множество опытов ставилось на очень небольшом числе растений. Если бы Стоклаза вместо сотни разных опытов поставил один, но большой и точный, проку было бы больше.
Вот потому-то в 40-х годах почти никто из серьезных радиобиологов в радиостимуляцию не верил. Но сейчас уже 60-е годы, а за двадцать лет многое изменилось.
Атомный век настойчиво ставил новые задачи. Одна из них связана с тем, что среди отходов атомной промышленности есть вещества, которые можно использовать в качестве удобрения, но они слегка загрязнены радиоактивностью. Необходимо ли их «хоронить», что связано с дополнительными затратами, или, если они не вредят урожаю, можно вывозить их на поля? Нужно было узнать, как разные концентрации радиоактивных веществ влияют на прорастание семян, всхожесть и урожай. Такое задание получила лаборатория, где я в то время делал свои первые шаги в науке.
Начали опыты. И не поверили своим глазам. Потому что увидели, что семена, облученные слабыми дозами или намоченные в слаборадиоактивных растворах, прорастали лучше, чем контрольные. Это отнюдь не было повторением экспериментов Стоклазы. Опыты ставились на тысячах семян, во многих повторностях, все варианты находились в строго одинаковых условиях… Но факт оставался фактом: семена прорастали быстрее.
Время шло, и оказывалось, что под влиянием низких доз облучения не только улучшается прорастание, но также ускоряется рост и развитие, повышается урожай…
В чем же дело? Почему этого не знали раньше? Как это увязать с тем, что известно о действии радиации на живую клетку?
Тогда мы вновь обратились к литературе, и более внимательное ее изучение показало, что наряду с совершенно недостоверными опытами существуют и отличные работы, проведенные со всей возможной точностью и показавшие существование радиостимуляции. Причем за самыми убедительными работами не приходилось далеко ехать: они были выполнены у нас на Родине, в Москве и Подмосковье, Лидией Петровной Бреславец и ее сотрудниками. К сожалению, большое количество несолидных статей так скомпрометировало идею радиостимуляции, что на эти работы радиобиологи в свое время не обратили должного внимания.
Противоречий с теорией тоже не было. Ведь действие ионизирующих лучей на клетку не ограничивается повреждением хромосом. Исследование клеток, облученных в условиях радиостимуляции, показало, что малые дозы ускоряют деление клеток, что заметила еще Бреславец. А мне пришлось заниматься этим специально. В результате стало ясно, почему не всегда малые дозы радиации оказывают стимулирующий эффект на рост и развитие.
Ускорение клеточного деления и повреждение хромосом по-разному зависит от таких условий облучения, как жесткость лучей и распределение дозы во времени. Когда эти условия были найдены, стало возможным получить радиостимуляцию всегда, когда это нужно.
Примерно в то же время, когда мы неожиданно столкнулись с радиостимуляцией, ее изучением занялись также наши коллеги в других лабораториях — в Москве и Ленинграде, на Украине, в Белоруссии и Прибалтике. И всюду получили очень сходные результаты.
Но вот наступает 1955 год. В Женеве созывается I Международная конференция по мирному использованию атомной энергии. Советская делегация представила в числе прочих и доклад «Об использовании ионизирующих излучений в сельском хозяйстве». В нем был приведен огромный собранный советскими учеными материал о действии малых доз радиации на культурные растения, в том числе и результаты наших уральских опытов.
Иностранцы с интересом слушали. Они не верили в стимулирующее действие радиации и даже не пробовали ставить точных опытов… Но с нашими данными спорить трудно. Советские ученые оказались впереди. Кое-кто из иностранцев, вернувшись домой, занялся повторением опытов и, конечно, полностью подтвердил наши результаты.
Теперь явление радиостимуляции достаточно хорошо изучено и там, где нужно, применяется на практике. Однако радиостимуляция культурных растений — далеко не единственное применение ионизирующих излучений в сельском хозяйстве и даже не самое важное.
Если человеку, ничего не смыслящему в часовом деле, предложить изменить что-нибудь в часовом механизме, то часы скорее всего остановятся или, во всяком случае, станут работать хуже. Гораздо реже изменения будут безвредными. Однако совсем-совсем редко чисто случайные изменения могут улучшить конструкцию. Та же ситуация с возникновением наследственных изменений под действием радиации. Подавляющее большинство мутаций вредны или гибельны. Только с этой точки зрения мы до сих пор о них и говорили. Но изредка случайно возникшие наследственные изменения могут быть полезными для организма.
Несмотря на редкость полезных мутаций, значение их крайне велико. Ведь они — элементарный материал для естественного и искусственного отбора. Если бы их не было, не было бы и развитой жизни на нашей планете. Без них немыслима и селекция.
До рождения радиационной генетики селекционер работал только с теми изменениями, которые дает природа. Радиация позволила во много раз увеличить материал для отбора. Хотя ионизирующие лучи стали применяться в селекции недавно, но уже сейчас целый ряд радиационных мутантов внедрен в практику.
Ионизирующие лучи используют и для борьбы с вредителями, и для стерилизации продуктов, и для подавления прорастания в тех случаях, когда оно нежелательно…
Вы, конечно, помните восторженно-наивные идеи Хольвека, пытавшегося использовать теорию мишени в качестве статистического ультрамикроскопа: облучить клетку, по форме кривой выживания вычислить формальный объем мишени и получить тем самым сведения об объеме управляющего центра живой клетки. Он не учитывал слишком многих обстоятельств, которые влияют на получаемый результат, но в принципе его идея была вполне здравой.
Иногда ионизирующие лучи действительно можно с успехом использовать для статистической ультрамикрометрии. Только поступают при этом далеко не так, как делал Хольвек. Прежде всего облучение проводят в таких условиях, когда полностью исключено и непрямое действие лучей и восстановление. Конечно, такое далеко не всегда возможно. Для этого пригодны крупные молекулы, вирусы, бактериальные споры — словом, объекты, которые выдерживают полное обезвоживание и достаточно просты. Лучи тоже годятся не всякие. Применяют либо очень редко ионизирующие лучи (например, электроны высоких энергий), которые при каждом проходе через облучаемый объект оставят в нем не больше одной ионизации, либо, наоборот, очень густо ионизирующие (например, протоны), каждый проход которых оставляет не меньше одной ионизации. В первом случае с помощью несложных расчетов можно вычислить объем облучаемого объекта, во втором — его среднее поперечное сечение. А сопоставляя обе величины, нетрудно определить и форму изучаемого объекта.
Если все возможные помехи устранены, то метод дает очень точные результаты. Ведь их можно проверить. Совпадение получается отличное. Правда, широкого применения метод не получил, так как появился могучий конкурент — электронный микроскоп, который дает все же более однозначные результаты и обычно применять его не трудно. Но и теперь иногда микрометрию с помощью ионизирующих лучей с успехом применяют на практике.
