3.1. Мутагенність навколишнього середовища

За всю історію свого розвитку людство накопичило (в основному за рахунок природного мутаційного процесу) так званий генетичний багаж, що проявляється в спадкових, генетично обумовлених захворюваннях

Забруднення довкілля негативно впливає на життєздатність організмів, ураження зародкових клітин призводить до росту числа носіїв мутантних генів та хромосом, а при пошкодженні мутагенами середовища генів соматичних клітин також можливе зростання числа ракових захворювань.

Розрахунки виникнення генної мутації у геномі показують (Н. Дубінін, 1958), що подвоєння частоти мутацій настільки збільшує об'єм генетичного багажу, що це може стати небезпечним для існування популяцій.

Існує вихід з такого кризового стану — це шлях еволюційних змін, проте пристосування до мутагенів в процесі відбору вимагає від популяції величезного числа генетичних жертв і часу. Більше шансів на вихід з генетичної кризи, обумовленої зростанням мутагенних забруднень (підвищенням темпу мутацій), мають біологічні види з високою чисельністю особин, з швидкою змінюваністю поколінь.

Видам, котрі представлені порівняно малим числом особин, з повільною змінюваністю поколінь, важче пристосуватися до високого мутагенного фону середовища.

Генетична адаптація популяцій людини до зростаючого забруднення біосфери мутагенними чинниками принципово неможлива.

Основна небезпека забруднення навколишнього середовища мутагенами, як вважають генетики, полягає в тому, що знову виникаючі мутації, не «перероблені» еволюційно, негативно вплинуть на життєздатність будь-яких організмів. Більш того, існує глибокий зв'язок різних на перший погляд біологічних ефектів.

На відміну від грубих хромосомних пошкоджень спадкового матеріалу точкові генні мутації, що володіють здатністю накопичуватися в поколіннях, представляють основну складність для виявлення в популяціях, що важливо при появі мутації в генетичному багажі в найближчих поколіннях.

Мутагени оточуючого середовища впливають:

• на величини рекомбінації спадкових молекул, викликаючи спадкові зміни;

• на функціонування генів, викликаючи тератологічні відхилення (потворності);

• на вірогідні ураження ферментних систем викликаючи зміни фізіологічних особливостей організму, аж до діяльності нервової системи, а отже, позначається і на психіці.

Наявність мутагенів та канцерогенів в професійних, побутових та довкільних зонах перебування людини потребує проведення профілактичних заходів та санітарного нагляду за довкіллям і продуктами харчування, оскільки вони можуть викликати генетичні мутації у людської популяції. Забруднення довкілля негативно впливає на життєздатність організмів, при цьому ураження зародкових клітин веде до росту числа носіїв мутантних генів та хромосом, а при пошкодженні генів соматичних клітин можливе зростання числа ракових захворювань.

Система екогенетичного моніторингу

Система екогенетичного моніторингу включає:

• біоіндикацію мутагенів в об’єктах довкілля, виявлення сумарних токсичних забруднень, мутагенної та онкогенної небезпеки і визначення можливості детоксикації забруднень;

• цитогенетичне обстеження населення та пошук антиоксидантів, адаптогенів, імуномодуляторів, антимутагенів та антиокогенів природного походження;

• генетичний моніторинг людських популяцій.

В Україні такі дослідження розпочаті у 80-х роках, в тому числі проводились екогенетичні дослідження якості атмосферного повітря у 19 великих містах з різноманітною специфікою промислового виробництва, якості ґрунтів, харчових продуктів, питних, підземних вод та вод відкритих водойм.

Екобіомоніторинг довкілля

Лекція 3. Типи збурення екосистеми.

Загальний поділ джерел забруднень.

Фактори техногенного забруднення.

Екобіомоніторинг довкілля

Екобіотехнологія – застосування принципів та методів біотехнології для охорони довкілля. Біотехнологічні підходи в біоекотехнології передбачають застосування відходів виробництв як сировинних матеріалів (біоконверсія, біотрансформація, біоекстракція) або застосування біопроцесів для утилізації відходів.

Біоіндустрія передбачає використання мікроорганізмів для виробництва біопрепаратів та харчових біодомішок, біоконтролю пестицидів, біовидобування металів, біоіндикації та біодетекції довкілля тощо. На основі біоагентів створюються біоіндикатори, біокаталізатори, біодетектори та біодеструктори навколишнього середовища (ОС - повітряного, водного, грунтового).

Створення маловідходних і безвідтходних виробництв розглядається як спосіб вирішення проблем техногенного забруднення. Процес заміни сучасних виробництв безвідходними, в тому числі з повністю замкненою системою водовикористання доволі довгий, тому частину очищених стічних вод скидають у водойми, зберігаючи установлені нормативи для відносної концентрації шкідливих речовин в очищених водах.