[63].
За 50-70-е годы во всем мире проделана огромная работа по изучению влияния радиации на природные и модельные биогеоценозы. Остановимся в качестве примера на основных результатах пионерских исследований в этом направлении Н. В. Тимофеева-Ресовского и его сотрудников[64]. Эти работы с самого начала были проникнуты идеями В. И. Вернадского и В. Н. Сукачева и потому отличаются необходимой комплексностью, что позволило сформулировать самостоятельное направление в биогеоценологии — радиационную биогеоценологию[65].
Кратко наиболее существенные в плане данной статьи положения радиационной биогеоценологии сводятся к следующему.
Биологические виды, образующие любой биогеоценоз, резко (до нескольких порядков) различаются по радиочувствительности. Наиболее чувствительны в этом отношении животные: даже относительно небольшие дозы облучения (порядка до 1 Гр) уже приводят к заметному угнетению биомассы и биопродуктивности популяций, а при дозах в несколько греев начинается поочередное (зависящее от радиочувствительности) вымирание популяций отдельных видов[66]. Более радиоустойчивы растения и микроорганизмы, особенно в покоящихся стадиях (семена, споры): при дозах до 1 Гр может иметь место даже некоторое возрастание биомассы и биопродуктивности их популяций[67]. При увеличении дозы облучения реакция растений и микроорганизмов изменяется на противоположную и повторяется все то, что было сказано выше в отношении животных.
Таким образом, в результате облучения и существенных климатических колебаний не только происходит усиливающееся с дозой снижение общей биомассы и биопродуктивности биогеоценозов (в том числе выделения молекулярного кислорода в процессе фотосинтеза), но перестраивается также их структура: прогрессирующим образом обедняется видовой состав сообществ, разрушаются устоявшиеся трофические связи, т. е. создаются условия, снижающие устойчивость биогеоценозов вплоть до полного их разрушения. В ходе смены поколений неустойчивость сообществ будет усиливаться из-за увеличения генетического груза популяций за счет повышения уровня спонтанного мутационного процесса.
Деградация биогеоценозов наблюдается при воздействии как внешних, так и поглощенных радиоизотопов.
В последнем случае (при действии долгоживущих радиоизотопов) хронический характер облучения уменьшает регенерационные возможности сообществ.
Повреждающее действие радиоизотопов усугубляется еще и тем, что они очень медленно и лишь в незначительных количествах выводятся за пределы биогеоценозов. Практически все известные радиоизотопы, попадающие в окружающую среду в низких (в химическом смысле) концентрациях, обладают способностью прочно сорбироваться грунтами и, что самое главное, накапливаться в биомассе. Первые наблюдения о накоплении радия живыми организмами сделаны В. И. Вернадским еще в 20-е годы[68]. Концентрация радиоизотопов в биомассе может в десятки, сотни, а то и сотни тысяч раз превышать их концентрацию в окружающей среде, что существенно повышает интенсивность внутреннего облучения организмов[69].
Кроме того, аккумулированные в организмах радиоизотопы передаются по трофическим цепям, в том числе попадают в повышенных концентрациях вместе с пищей в тело человека.
Из сказанного видно, что в случае крупномасштабного ядерного конфликта наступят крупномасштабные же (если не глобальные) неблагоприятные перестройки не только отдельных биогеоценозов, но и биосферы в целом, что может поставить под угрозу само ее существование.
В результате многовекового развития цивилизации, экономики, технологии человечество давно уже вышло из первобытного окружения природы. В наше время индустриальная деятельность человека стала особенно ощутимо сказываться на ходе глобальных процессов. Это побудило В. И. Вернадского еще в 1944 г. высказать положение о том, что человечество преобразует биосферу в ноосферу — сферу разума[70]. Теперь же в связи с нарастающей угрозой ядерного конфликта человечество стоит перед выбором — сделать ли ноосферу процветающей, достойной высокого звания Человека разумного — Homo sapiens, или превратить ее в дементосферу — сферу безумия, а может быть, и в некросферу — сферу смерти.
В случае глобального ядерного конфликта существующая система удовлетворения жизненных потребностей людей окажется разрушенной на огромных территориях. Она не может быть быстро восстановлена, потому что одновременно пострадают био- и техносфера. Разрушатся промышленные предприятия, прекратится производство жизненно необходимой для людей продукции (пища, одежда и т. д.), произойдет выброс в окружающую среду большой массы токсических продуктов. Эти последствия, возникнув сразу после взрывов, останутся надолго. Загрязнение вод открытых водоемов, подземных вод, почвы, атмосферного воздуха — только это приведет к повышенной заболеваемости и смертности (даже если не рассматривать глобальные геофизические изменения).
По данным Киевского научно-исследовательского института общей и коммунальной гигиены, хроническое воздействие на организм даже таких ”обычных” загрязнителей, как сернистый и угарный газы, окислы азота, при превышении предельно допустимых концентраций их в атмосферном воздухе более чем в 5 раз увеличивают частоту хронических неспецифических заболеваний легких, бронхиальной астмы[71]. На основе известных количественных закономерностей можно оценить показатели здоровья при изменении условий жизни. Такие расчеты показывают, что превышение загрязненности атмосферы обычными продуктами сгорания в 10 раз вызовет катастрофический рост аллергических заболеваний, болезней нервной системы и органов чувств, хронических заболеваний легких.
Трудно сейчас оценить отдаленные гигиенические последствия таких событий, как, например, разрушение дамб водоемов-накопителей, содержащих огромные количества высокотоксичных промышленных стоков. Совершенно очевидно, что полное «выздоровление» почв и водоемов потребует впоследствии десятки лет.
В экстремальных условиях после ядерных взрывов водоснабжение населения может осуществляться преимущественно за счет подземных вод. Между тем в результате серьезных изменений естественных гидрологических условий после атомных взрывов токсические вещества из сточных вод попадут в водоносные горизонты, где сохранятся надолго.
Даже спустя определенный период, когда концентрация токсических химических соединений в воздухе, почве и воде снизится до уровней, не вызывающих острых отравлений, жизнь на затронутых взрывами территориях повлечет за собой ухудшение состояния здоровья и рост заболеваемости.
Не менее вредные гигиенические последствия возникнут в результате разрушения жилищ и коммунального хозяйства. Оставшиеся в живых после ядерных ударов останутся без жилищ, водоснабжения, централизованных источников тепла и света, системы очистки от жидких и твердых отбросов, транспорта и т. д. Примеры последствий подобного рода известны из предыдущих войн, но в неизмеримо меньших масштабах.
Известны данные о состоянии здоровья жителей Ленинграда во время блокады[72]. Блокада тяжело отразилась на здоровье всего населения, особенно женщин и детей. Так, в 1942 г. заболеваемость среди рабочих возросла по сравнению с 1940 г. на 25 %; средняя продолжительность болезни, которая является показателем тяжести течения, увеличилась более чем в 2 раза. Надо еще принимать во внимание, что статистика заболеваемости того времени далеко не отражала истинного положения дел. Нарушение здоровья женщин выражалось в аменорее (от 64 до 95 %), до и послеродовой заболеваемости с высокой смертностью. Дети отставали в физическом развитии, увеличилась их заболеваемость. Почти у всех детей наблюдалась алиментарная дистрофия, нарушения обмена веществ, тяжелые функциональные расстройства нервной и сердечно-сосудистой систем, желудочно-кишечного тракта, почек.
Эпидемии тифов, дизентерии, холеры, чумы всегда были спутниками войн. Разрушения населенных мест и средств жизнеобеспечения, отсутствие санитарно-гигиенических служб, резкое ослабление защитных сил организма у облученных людей и многие другие следствия ядерных взрывов приведут к росту тяжелых инфекционных заболеваний, в том числе особо опасных. Условия для возникновения и поддержания эпидемических вспышек будут долго сохраняться после ядерной войны. Трудно в настоящее время оценить количественно размах эпидемиологических последствий ядерной войны, потому что подобных тотальных катастроф в истории человечества не было. Не вызывает, однако, сомнения ни их возникновение, ни их огромные масштабы.
Помимо опосредованного влияния на состояние здоровья населения через изменения среды обитания, радиоактивное загрязнение биосферы будет оказывать и прямое патогенное воздействие.
Уже первооткрыватель радиоактивности А. Беккерель стал одной из первых ее жертв, получив тяжелые лучевые ожоги. За прошедшие с тех пор примерно 80 лет, особенно с наступлением ”атомной эры”, сложились достаточно полные представления о лучевой болезни, ее патогенезе, клиническом течении, осложнениях. Ясно, что при мощных взрывах в пределах крупных городов некоторая часть населения окажется в зоне, где доза облучения настолько большая, что неизбежно вызовет это тяжелое и почти не поддающееся излечению заболевание. Даже у людей с относительно легкой формой лучевой болезни будут наблюдаться симптомы преждевременного старения, нарушений иммунной системы, кроветворения и др.
Среди самых разнообразных нарушений здоровья людей особое место займут поражения иммунной системы организма. Главную роль в защите человека от бактериальных, вирусных и грибковых инфекций играют специализированные лимфоидные клетки, объединяемые в лимфоидную систему. В нормальных условиях как число клеток разных типов, так и их активность сбалансированы, вследствие чего организм отвечает на внедрение возбудителей инфекций защитной иммунной реакцией — достаточно сильной, но не чрезмерно высокой, направленной на уничтожение болезнетворных агентов. Вне зоны сплошного поражения ионизирующая радиация — один из главных действующих факторов ядерного взрыва, не выз