Мутация как экологическая проблема

Представление о том, что значительная часть поступающих в окружающую среду химических загрязнений является мутагенной, возникло только в 70-е годы, с появлением бактериальных тест-систем Эймса, позволивших проводить массовый скрининг, хотя исторически сложилось так, что химический мутагенез был открыт еще в 40-х годах нашего столетия (И. Рапопорт, 1946; Ауэр-бах, 1946; Элкерс, 1943; Робсон, 1946). С тех пор выяснилось, что химических мутагенов больше, чем радиационных, что мутагены эти высокоспецифичны -- разные химические вещества могут вызывать различные мутационные эффекты: от точковых мутаций (генов) до хромосомных и геномных.

Другой особенностью является комплексность мутагенного потенциала химических соединений. Будучи активными по своей химической природе, такие мутагены взаимодействуют с другими химическими веществами (в том числе и мутагенными) до и после попадания в организм. Исход этого взаимодействия и определяет их фактическую или потенциальную мутагенность, сильный или слабый генетический эффект.

Выясняется, что масштабы генетического вреда определяются не абсолютной величиной воздействия химического вещества (сильная или слабая интенсивность), а его длительностью. При этом оценка суммарного эффекта от соединений, обладающих слабой и средней мутагенной активностью, имеет особый смысл. Дело в том, что такие соединения человек использует, как правило, широко, и содержание их в окружающей среде довольно велико. Поэтому значение их суммарного эффекта превосходит таковой сильных мутагенных соединений, контакт с которыми обычно ограничен. Более того, сильнодействующие вещества могут и сразу привести живую клетку к гибели.

Химические мутагены действуют на фоне огромного числа токсических веществ, которые существенно меняют протекание мутационного процесса, вызываемого любыми факторами, тем самым сказываясь на частоте появления мутаций. Известно, что острая и хроническая интоксикация организма как таковая может выражаться в форме наибольших отклонений от нормы до серьезных заболеваний, вплоть до летального исхода, -- как у новорожденных (и во внутриутробном периоде), так и у детей и взрослых людей. Несомненно, испытания на мутагенную активность должны рассматриваться как составная часть полного токсикологического исследования химических загрязнений.

С начала прошедшего десятилетия вещества, вызывающие рак, начали испытывать на мутагенность благодаря высокочувствительным бактериальным тест-системам. В этих условиях обнаруживается связь между мутагенными и канцерогенными эффектами химических соединений. Такая корреляция обнаруживается в 90 процентах случаев: практически все химические канцерогены обладают мутагенным эффектом, хотя сильные мутагены не всегда вызывают злокачественный рост.

Что касается биологических факторов окружающей среды, то нельзя не считаться с возможностью биологического мутагенеза. Известно, что чужеродная ДНК обладает мутагенными свойствами, а вирусы, способность которых индуцировать мутации меняется под влиянием факторов окружающей среды (в том числе и мутагенных), создают поток ее в клетки растений, животных и человека. При этом мутагенная роль вирусов, а в ряде случаев канцерогенная, по существу, очевидна; они могут менять темп мутаций в клетках хозяина за счет поражения систем защиты ДНК от повреждений.[6]

Заключение

В настоящее время вся территория нашей планеты подвержена различным антропогенным влияниям. Серьезный характер приобрели последствия разрушения биоценозов и загрязнения среды. Вся биосфера находится под все более усиливающимся давлением деятельности человека. Актуальной задачей становятся природоохранные мероприятия.

Экологическая проблема - проблем взаимоотношений общества и природы, сохранения окружающей среды. На протяжении тысячелетий человек постоянно увеличивал свои технические возможности, усиливал вмешательство в природу, забывая о необходимости поддержания в ней биологического равновесия.

Особенно резко возросла нагрузка на окружающую среду во второй половине 20 века. Во взаимоотношениях между обществом и природой произошел качественный скачек, когда в результате резкого увеличения численности населения, интенсивной индустриализации и урбанизации нашей планеты хозяйственные нагрузки начали повсеместно превышать способность экологических систем к самоочищению и регенерации. Вследствие этого нарушился естественный круговорот веществ в биосфере, под угрозой оказалось здоровье нынешнего и будущего поколений людей.

Экологическая проблема современного мира не только остра, но и многогранна. Она появляется практически во всех отраслях материального производства, имеет отношение ко всем регионам планеты.

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объем этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход невозобновимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы - той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете.

Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них - газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере.

Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете.

Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 1/5 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо и водообмена между гидросферой и атмосферой.

Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы.

В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере.

Для предупреждения этих воздействий нужны совместные усилия биологов, химиков, техников, врачей, социологов и других специалистов. Это проблема международная.

Приложение