Значит, дело в особенностях биологического действия ионизирующих лучей. Именно поэтому и существует радиобиология в виде отдельной науки. И одна из главных ее задач — объяснить, почему столь малые дозы ионизирующей радиации приводят к столь драматическим биологическим эффектам.
Чтобы убить человека (или мышь, или слона — любое млекопитающее), достаточно нескольких сотен рентген. Но ведь от стакана чая наш организм получает в несколько раз большее количество энергии.
А не так давно во многих журналах и даже в некоторых газетах появилось сообщение, что внутри атомного реактора живут бактерии. Живут и благоденствуют. Этот новый для науки вид получил название «Микрококкус радиодуранс», что значит радиоустойчивый.
Чувствительность к ионизирующим лучам очень различна. Отличаются друг от друга по чувствительности не только разные виды, но и разные органы, разные клетки одного и того же организма.
Еще в 1905 году два французских ученых сформулировали правило: клетка тем чувствительнее к облучению, чем выше ее способность к размножению, чем дольше она находится на стадии деления и чем меньше специализирована. Французов звали Бергонье и Трибондо. Часто их имена упоминали в радиобиологической литературе. Многие возводили правило в ранг закона и писали о «законе Бергонье и Трибондо». Другие находили исключения и говорили о «так называемом законе Бергонье и Трибондо», или о «пресловутом законе Бергонье и Трибондо».
Но правил без исключения не бывает. Есть они и у правила Бергонье и Трибондо. Однако прошло уже более полувека, и сейчас можно этому правилу (а ежели хотите — закону) дать объективную оценку. Много делалось попыток найти общие закономерности изменения радиочувствительности. Некоторые правила оказались справедливыми, о многих забыли, потому что они вполне стоили этого, но правило Бергонье и Трибондо остается в силе.
Действительно, посмотрим, как отличаются по радиочувствительности разные клетки человека. Если мы попытаемся расположить ткани и органы человека в порядке возрастания их чувствительности к облучению, то получим следующий ряд:
Нервная ткань
Хрящевая и костная ткань
Мышечная ткань
Соединительная ткань и сосуды
Щитовидная железа
Пищеварительные железы
Легкие
Сердечная оболочка
Эпидермис (то есть кожные покровы)
Потовые и сальные железы
Волосяные сосочки
Слюнные железы
Слизистые оболочки
Яичники, семенники
Лимфоидная ткань, костный мозг, зобная железа.
Бросается в глаза, что в начале списка стоят ткани, взрослые клетки у которых вообще не делятся, в конце — с особенно быстро делящимися клетками. Вначале стоят более специализированные ткани, в конце — менее специализированные.
Рассмотрение списка делает понятной картину, которую мы наблюдали в опыте по изучению лучевой болезни. Наиболее чувствительны кроветворные органы; и действительно, их поражение оказывается самым важным при действии небольших доз. Очень чувствительны также половые железы и зобная железа. Но их поражение не может вызвать смерти или даже существенно изменить общее состояние организма. Дальше идут слизистые оболочки. И при несколько более высоких дозах решающее значение приобретает как раз поражение слизистых оболочек тонкого кишечника. И так далее.
Разная чувствительность клеток имеет большое практическое значение. Ведь применение радиации для лечения злокачественных опухолей на том и основано, что раковые клетки относятся к числу радиочувствительных. Впрочем, это и следовало ожидать на основании правила Бергонье — Трибондо. Эти клетки характеризуются повышенной способностью к размножению и слабой степенью специализации.
Еще большие различия в радиочувствительности обнаружатся, если сравнивать не разные клетки одного и того же организма, а разные организмы. Ученые ставили опыты со многими сотнями, если не тысячами, разных видов животных, растений и микроорганизмов. Вот некоторые примеры среднелетальных доз:
Вирус табачной мозаики 250 000 рентген
Бактериофаг кишечной палочки 420 000
Бактериальные споры 120 000
Кишечная бактерия 7500
Хлорелла (водоросль) 18 000
Дрожжевые грибки 30 000
Кукуруза 4000
Очиток 75 000
Традесканция 750
Амеба 100 000
Инфузория 35 000
Улитка 20 000
Плодовая мушка, взрослая 95 000
Плодовая мушка, личинки 130
Плодовая мушка, яйца 150
Золотая рыбка 670