Гринберг М.А.
Ильин Н.В.
Немцова Ю.А.
Долинин А.А.
Иванова А.В.
Сарафанов Ф.Г.
Пирогова П.А.
Волкова А.В.
Воденеев В.А.
Мареев Е.А.
 Статья на сайте eLibrary

В настоящее время существует заметный пробел в понимании эффектов, вызываемыми ионизирующими и неионизирующими излучениями, включая электромагнитные поля, на живые организмы. Вызываемые этими факторами эффекты значимы для планирования сценариев, в которых можно ожидать существенного изменения интенсивности таких факторов как на Земле, так и во время космических миссий. Есть основания считать, что из всех показателей функционирования живых организмов наибольшей чувствительностью обладают сигнальные системы, отвечающие за восприятие, обработку и усиление входящего стимула. В данной работе исследовалось влияние повышенного уровня ионизирующего излучения (β-излучения, мощность дозы 31,3 мкГр/час) и гипомагнитных условий (магнитного поля с индукцией 0-1,5 мкТл) на вызванные дополнительным стимулом электрические сигналы растений. Для проведения экспериментов была создана установка на основе трёхосных колец Гельмгольца, позволяющая с высокой точностью задавать и поддерживать изменённые условия электромагнитного окружения. В ходе работ показано, что повышенный уровень ионизирующего излучения усиливает, а пониженный уровень магнитного поля ослабляет электрические сигналы у растений. Предположено, что механизмом действия рассматриваемых факторов является влияние на единый компонент стрессовой сигнализации - концентрацию активных форм кислорода. Выявленные эффекты открывают новый путь для изучения механизмов влияния ионизирующих и неионизирующих излучений на состояние живых организмов.

На английском языке
Effect of ionizing radiation and near-null magnetic field on electrical signals of plants
Grinberg M.A., Il'in N.V., Nemtsova Yu.A., Dolinin A.A., Ivanova A.V., Sarafanov F.G., Pirogova P.A., Volkova A.V., Vodeneev V.A. and Mareev E.A.

There is currently a significant gap in understanding the of effects of astro- and geophysical factors such as ionizing and non-ionizing radiation, including electromagnetic fields, on living organisms. The effects caused by these factors are important for planning scenarios in which significant changes in the intensity of such factors can be expected both on Earth and during space missions. There is reason to believe that, of all the indicators of the functioning of living organisms, the signaling systems responsible for the perception, processing and amplification of the incoming stimulus are the most sensitive. In this work, we investigated the effect of elevated levels of ionizing radiation (β radiation, dose rate of 31.3 μGy/h) and hypomagnetic conditions (magnetic field with an induction of 0-1.5 μT) on electrical signals of plants caused by an additional stimulus. To conduct the experiments, a setup based on triaxial Helmholtz rings was created, which allows us to set and maintain altered conditions of the electromagnetic environment with high accuracy. The work showed that an increased level of ionizing radiation strengthens, while a reduced level of magnetic field weakens electrical signals in plants. It is assumed that the mechanism of action of such factors is the influence on a single component of stress signaling, i.e. on the concentration of reactive oxygen species. The observed effects open a new way to study the mechanisms of the influence of astro- and geophysical factors on the state of living organisms.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2024_67_10_873