Особливості розвитку рідкісних та ендемічних видів рослин під впливом іонізуючого та неіонізуючого випромінювання

1.

ОСОБЛИВОСТІ РОЗВИТКУ РІДКІСНИХ ТА
ЕНДЕМІЧНИХ ВИДІВ РОСЛИН ПІД ВПЛИВОМ
ІОНІЗУЮЧОГО ТА НЕІОНІЗУЮЧОГО
ВИПРОМІНЮВАННЯ В УМОВАХ
КАМ’ЯНЕЦЬКОГО ПРИДНІСТРОВ’Я
Юзик Микола Антонович,
аспірант спеціальності 091 Біологія та Біохімія
Науковий керівник:
Клепко Алла Володимирівна,
Доктор біологічних наук,
Старший науковий співробітник,
Завідувач кафедри загальної екології,
радіобіології та безпеки
життєдіяльності

2.

Тема наукового дослідження
ОСОБЛИВОСТІ РОЗВИТКУ
РІДКІСНИХ ТА ЕНДЕМІЧНИХ ВИДІВ
РОСЛИН ПІД ВПЛИВОМ
ІОНІЗУЮЧОГО ТА НЕІОНІЗУЮЧОГО
ВИПРОМІНЮВАНЬ

3.

АКТУАЛЬНІСТЬ ТЕМИ
Останніми десятиліттями досить актуальною стала
проблема
впливу
іонізуючих
та
неіонізуючих
випромінювань на біологічні об’єкти. Це зумовлено
невпинним зростанням кількості радіоактивних речовин у
довкіллі й підвищенням інтенсивності ультрафіолетових
променів.
До підвищення радіоактивності навколишнього
середовища призводять насамперед розвиток ядерної
енергетики, широке використання джерел іонізуючих
випромінювань у медицині та промисловості.

4.

Ультрафіолетове випромінювання поділяють на
три діапазони
УФ-С (200–280 нм), який становить близько 1 % загального спектра, є
небезпечним, проте за звичайних умов не досягає поверхні Землі
УФ-В (280–320 нм), який становить 1,5 % сонячної радіації, може індукувати
значні ушкодження біологічних макромолекул, охоплює всі рівні біоорганізаціі, а
також сигнальну, регуляторну та енергетичну функції, його мішенню є білки
УФ-А (320–400 нм), який становить приблизно 6,3 % сонячної радіації, є
безпечним для живих організмів

5.

ЗАВДАННЯ ДОСЛІДЖЕННЯ
проаналізувати сучасний стан вивчення проблеми впливу іонізуючих та
неіонізуючих випромінювань на рослинні організми в Україні та світі;
охарактеризувати типи, механізми дії та вплив іонізуючих та неіонізуючих
випромінювань на рослини;
охарактеризувати рідкісні та ендемічні види рослин флори Кам’янецького
Придністров’я;
здійснити аналіз мікро- і макроморфологічних ознак досліджуваних рослин та
можливих їх змін під впливом іонізуючих та неіонізуючих випромінювань;
дослідити репродуктивні особливості модельних видів рослин під впливом
різних типів випромінювань: запліднююча здатність та життєвість пилку,
насіннєва продуктивність, схожість насіння тощо
здійснити порівняльний аналіз розвитку модельних видів рослин під дією
неіонізуючого (високочастотного електромагнітного) випромінювання в
природі та в умовах культури.

6.

ПРАКТИЧНЕ ЗНАЧЕННЯ
ОЧІКУВАНИХ НАУКОВИХ РЕЗУЛЬТАТІВ
Проведені дослідження дозволять оцінити вплив іонізуючих та неіонізуючих
випромінювань на біологічні системи і безпосередньо на рослинні організми;
сформулювати основні перспективи розвитку рідкісних та ендемічних видів та
розробити практичні заходи їх охорони.
Численні ефекти дії іонізуючої радіації є в окремих випадках вигідними для
людини і мають велике практичне значення, тому розуміння суті та особливостей
процесів, які відбуваються в опромінених біологічних системах, дозволить
найефективніше використовувати дію іонізуючих випромінювань у медицині,
генетиці, сільському господарстві, біотехнології.

7.

Спосіб 1: Математичне моделювання
ефектів іонізуючого випромінювання на
рослини
Математичне моделювання є потужним інструментом для розуміння та
передбачення впливу іонізуючого випромінювання на рослини. Початково,
створюється математична модель, яка враховує основні фізичні та
біологічні аспекти випромінювання на рослини.
1. Моделювання фізичних взаємодій:
Розробка моделі враховує енергетичні та структурні аспекти іонізуючого
випромінювання. Використовуються рівняння, що описують іонізацію
атомів у клітинах рослин та формування реактивних видів кисню (РВК).

8.

2. Моделювання біологічних реакцій:
Враховуються біохімічні процеси, такі як розподіл та акумуляція
реактивних видів кисню, дії антиоксидантів та пошкодження ДНК.
Моделювання дозволяє передбачити реакції клітин та тканин на різні дози
випромінювання.
3. Кількісне оцінювання ефектів:
Математичні моделі дозволяють чисельно оцінити вплив іонізуючого
випромінювання на різні параметри, такі як зріст рослин, вміст хлорофілу
та інші біометричні характеристики.

9.

4. Узагальнення та передбачення:
Моделювання надає можливість узагальнювати
результати на різні види рослин та у різних умовах. Це
допомагає передбачити можливі екологічні наслідки
впливу іонізуючого випромінювання на рослинний світ.

10.

11.

Спосіб 2: Планування експерименту для
вивчення впливу неіонізуючого
випромінювання на рослини
Планування експерименту є важливим етапом для збору даних,
необхідних для розуміння впливу неіонізуючого випромінювання на
рослини. Пропонуємо детальний план експерименту для систематичного
дослідження цього питання.
1. Визначення змінних:
Визначення основних змінних, таких як діапазон частот, тривалість
експозиції та інтенсивність неіонізуючого випромінювання. Ретельний
аналіз літератури та попередніх досліджень допомагає визначити
параметри експерименту.

12.

2. Створення контрольних груп:
Формування контрольних груп, які не піддаються впливу
випромінювання, для порівняння з експериментальними
групами. Це дозволяє визначити зміни, які виникають
внаслідок саме впливу неіонізуючого випромінювання.
3. Методика експозиції:
Розробка пристроїв для точного впливу неіонізуючого
випромінювання на рослини. Забезпечення однорідності та
стабільності умов експозиції для отримання надійних
результатів.
4. Метрики та спостереження:
Визначення метрик для вимірювання впливу, таких як зріст
рослин, вміст пігментів та фізіологічні параметри. Регулярні
спостереження і вимірювання дозволяють отримати динаміку
змін.

13.

5. Статистичний аналіз:
Використання статистичних методів, таких як аналіз варіантності та tтест, для об'єктивної
оцінки статистичної значущості отриманих результатів.
Планування експерименту і систематичний аналіз даних сприяють
об'єктивному вивченню впливу неіонізуючого випромінювання на рослини,
створюючи основу для обгрунтування висновків.

14.

15.

16.

ДЯКУЮ ЗА УВАГУ!!!!