Влияние ионизирующих излучений на животный мир открытых ландшафтов

Экосистемы открытых ландшафтов существенно отличаются от лесных, в первую очередь, вследствие иной картины радиоактивного загрязнения — отсутствие вертикального распределения радионуклидов и ускоренного, по сравнению с лесами, кореневого поступления радионуклидов в растения.

Сложность радиоэкологической обстановки, образовавшуюся на которую еще накладывают свое влияние вторичные экологические факторы, создает значительные трудности для объективной оценки последствий подобного облучения, особенно в отношении природной биоты, населяющий наиболее загрязненные участки.

Вместе с тем их исследования и прогнозирования очень важно для поиска путей ослабление возможных негативных явлений, вызванных радиоактивным загрязнением окружающей среды.

Влияние радиоактивного загрязнения на растительность открытых экосистем принципиально не отличается от воздействия излучения на растительность под пологом леса, о чем шла речь выше. Несколько иная ситуация складывается в отношении животного населения, сразу же после формирования поля загрязнения попадает под комбинированный его влияние — непосредственное облучение вследствие аэрального загрязнения, а также потребления загрязненного корма.

Наблюдение за позвоночными животными на полигонах для испытания ядерного оружия показали, что происходит не только накопление радионуклидов, но и нарушения популяционной структуры животных. Так, отмечались задержка роста и полового созревания животных, уменьшение продолжительности жизни и устойчивости к неблагоприятных условий внешней среды, снижение плодовитости, рост изменчивости морфологических структур, большая пораженность животных болезнями и паразитами.

Исследования, проведенные на загрязненных в результате аварии на Чернобыльской АЭС открытых ландшафтах, показали, что фаунистические комплексы открытых экосистем почувствовали влияние не только радиоактивного загрязнения, но и улучшение общей экологической обстановки, связанной с прекращением хозяйственной деятельности на большой территории. Лишь следствием улучшения общей экологической обстановки — появлением достаточной кормовой базы, отсутствием фактора беспокойства, появлением значительного числа хранилищ можно объяснить массовое размножение мышевидных грызунов и увеличение численности крупных копытных животных.

Вместе с тем, плотность мышевидных грызунов напрямую связана с среднесуточной поглощенной дозы — чем она выше, тем ниже плотность грызунов на опытных участках.

В связи с этим вызывает интерес снижение численности мышевидных грызунов как следствие постоянного облучения, поскольку биотопического условия менялись незначительно, а растительный покров на бывших агроценозах зоны отчуждения Чернобыльской АЭС представляет собой залежи с вкраплениями мелколепестника канадского и энотеры двухлетней, то есть кормовая база для зеленоидных форм грызунов благоприятная.

В экосистемах открытых ландшафтов зоны отчуждения Чернобыльской АЭС произошла смена доминирующих видов грызунов при практически неизменном растительном покрове биотопов. Этот процесс связан с изменением режима природопользования в зоне отчуждения — образованием залежей и пустошей, а также с адаптацией микромамалий к экологическим изменившимся.

Как и для лесных экосистем отмечены изменения возрастной структуры популяций в экосистемах открытых ландшафтов, свидетельствует о доминировании в осенний период года (перед переходом популяции на зимовку) младших возрастных групп животных, то есть о повышенной смертности взрослых зверьков. Об этом же свидетельствует, например, размножения обычных свищей за массы, не достигшим 15 г, что в обычных условиях встречается довольно редко и связано с депрессией численности. Существует прямая зависимость между поглощенными грызунами дозой и возрастной структурой популяций.

Установлено снижение плодовитости зверьков до 4,5 эмбрионы на одну самку. При этом к размножению привлекаются молодые особи, чем достигается относительно стабильная численность популяции. Такое же явление отмечено и для большой синицы, когда на наиболее загрязненных участках во второй кладке. Здесь же следует отметить, что пребывание в условиях хронического радиоактивного облучения так же, как и в лесных экосистемах, приводит к изменению ряда морфологических показателей животных, в частности изменении в сторону уменьшения пропорций черепа.

Это явление можно расценивать как общее снижение целостности особей, составляющих конкретную популяцию при наличии определенного подавления со стороны окружающей среды. Таким фактором (среди многих других) является повышенная радиоактивность среды, что приводит к дестабилизации морфогенетических процессов и нарушению корреляций между различными признаками организма. Существенные изменения, связанные с хроническим облучением, прослеживаются в количественном и качественном составе орнитокомплексов зоны отчуждения Чернобыльской АЭС и ее ближайшего окружения. В наибольшей степени эти изменения касаются синантропных видов и птиц водно-болотного комплекса как по плотности гнездовых популяций, так и за успеваемостью размножения.

Для водоплавающих птиц при полном отсутствии фактора забота и прекрасной кормовой базе, которая сложилась в зоне отчуждения после аварии, снижение численности может быть объяснено только влиянием облучения.

Таким образом, в открытых ландшафтах оказываются такие же закономерности, как и в лесных экосистемах — влияние радиоактивного загрязнения фиксируется практически на всех уровнях организации экосистемы. На организменном уровне эффекты радиационной природы заключаются в высокой степени изменчивости ряда морфологических признаков, имеющих одинаковую направленность у разных групп животных. Установлено, например, достоверное уменьшение линейных размеров тела колорадских жуков и уменьшение линейных не пропорций черепа в восточноевропейской полевки, обитающие в условиях хронического облучения. Для некоторых насекомых характерно увеличение флуктуирующие асимметрии морфологических признаков, что свидетельствует о растущем в популяции онтогенетический «шум», что характеризует существенные нарушения развития животных.

Наиболее характерными для фаунистических комплексов является популяционные эффекты, которые отмечаются животных практически всех типов сухопутных экосистем. Так, в мышевидных грызунов наблюдается снижение плодовитости, изменение возрастной структуры популяций в сторону прибывших животных, что связано в повышенной смертностью старших возрастных групп. На загрязненных радионуклидами территориях заметное отступления от нормы в структуре энтомологических комплексов, особенно тех, что живут в почве, выражается в уменьшении общей численности фитофагов, особенно вредителей сельскохозяйственных культур (брошенные агроценозы) в течение 1987-89 гг., то есть до полного исчезновения культурных растений. В заброшенных агроценозах вследствие прекращения хозяйственной деятельности возникли благоприятные условия для развития почвенных жесткокрылых полифагов.

В наименьшей степени загрязнения местности радиоактивными выпадениями коснулось млекопитающих, как крупных, так и мелких. В этом случае следует отметить, что благоприятные экологические условия, образовавшиеся в зоне отчуждения в значительной степени нивелировали негативное влияние радиоактивного облучения, несмотря на то что удельную радиоактивность органов и тканей диких млекопитающих относительно высокая — близько 3,7 × 103 Бк/кг.
Среди всех изученных групп животных птицы является критической группой потому что именно они в наибольшей степени реагируют на радиоактивное загрязнение ландшафтов, вполне вероятно, в силу особенностей своего питания, а также, что наиболее вероятно, — размножение. Характерной чертой периода размножения птиц является напряженность кальциевого обмена, в результате чего самки «прокачивают» через свой организм значительное количество кальция и соединенных с ним 90Sr и 90Y.

Сложившаяся в процессе откладывания яиц скорлупа (удельная активность в ряде случаев достигает 4,81 × 104  Бк/кг) является существенным источником облучения развивающегося эмбриона, что и приводит к соответствующим экологических эффектов.

Негативное влияние хронического облучения, в первую очередь, сказывается на популяциях тех видов животных, которые отличаются длительным периодом развития (например, грунтовых насекомых) и в меньшей степени — на популяциях животных с относительно коротким периодом развития (например, мышевидные грызуны). Колебания численности животных, которые большую часть своего цикла развития проводят в личиночной стадии в загрязненной почве, более существенные, чем у животных с коротким циклом развития.

Радиационное загрязнение экосистем, что произошло в результате Чернобыльской аварии, привело к интенсификации микроэволюционных преобразований в популяциях ряда видов животных, вполне вероятно, из-за изменения нормы реакции на изменение условий окружающей среды. В этой связи просматриваются два направления этого процесса — адаптация к условиям окружающей среды, изменились, и стабилизирующие ионизирующего отбора. Первый путь — увеличение размаха эпигенетической (и как возможное следствие — генетической) изменчивости, выражается в расширении возможностей адаптации к неблагоприятным условиям, с последующим сдвигом нормы реакции вида на эти условия — свидетельство отбора наиболее приспособленных к радиационному пресса особей и, наконец, видовых популяций (т.е. радиационной адаптации). В этом случае наблюдался проявление действия закона альтернативного разнообразия — функциональная стойкость системы обусловлена компенсаторной альтернативной изменением в структуре взаимодействующих подсистем.

Свидетельством проявления второго реакция популяций мелких млекопитающих, проявляется в относительно низкой изменчивости, например, краниологичних признаков (коэффициенты вариации на разных полигонах не выше 8%) с сохранением определенной стабильной численности, что позволяет популяции сохранять свои особенности.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

CAPTCHA image
*