ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ ЭМП

В комплексе электроэкологических факторов антропического происхождения значительное место занимают электромагнитные поля (ЭМП) радиоволнового диапазона. Они в зависимости от частоты (длины волны) по-разному распространяются в пространстве, отличаясь по воздействию на биосферу.

С поглощением биообъектами энергии сверхвысоких (СВЧ) излучений сопряжен их тепловой эффект. Тепловыделение порождается колебаниями ионов и дипольных молекул воды, содержащихся в межклеточной жидкости, клетках и тканях. Поэтому максимальному нагреванию подвергаются органы с наибольшим содержанием воды. При прочих равных условиях выделение тепла возрастает с уменьшением длины волны излучения. Под действием 10-сантиметровых волн на тепловыделение расходуется около 50% излучения, 3-сантиметровых — 98% (Пресман, 1968; Haggis et al., 1952; Hendler et al., 1958; Schwan, 1965;v;yogelhut, 1964).

На пчелах испытано действие УВЧ поля частотой 40 мГц. Личинки, куколки и взрослые пчелы помещались между двумя параллельно расположенными дискообразными электродами диаметром 80 мм. Они размещались друг от друга на таком же расстоянии. Напряжение на электродах поддерживалось на уровне 800+20 В (Еськов, 1994).

Разогрев. Личицки реагируют на УВЧ активизацией локомоций. Это интенсифицирует разогрев личинок. К тому же они содержат большое количество воды, нагревающейся под действием УВЧ указанной частоты. Тело 5,5±0,5-дневных личинок разогревалось со скоростью 28,2± 6,2° С в минуту. При 24± 1°С температура тела личинок повышалась до 42,8± 1,7° С за 40± 10 с.

Куколки разогреваются медленнее 'личинок. Это связано в основном с тем, что содержание воды в теле куколок меньше, чем у личинок (см. главу «Морфофизиологические признаки и их изменчивость»). В первые 5 мин. действия УВЧ скорость повышения температуры тела куколок составляла в среднем 3,3± 0,46° С в минуту. В дальнейшем она существенно понижалась и в интервале между 30 и 60 мин. составляла 0,2± 0,08° С в минуту.

При 24=Ь 1° С за 5 мин. действия УВЧ тело куколок, находившихся в запечатанных ячейках, нагревалось до 40,7±2,1° С. Через ’'30 мин. куколки нагревались до 45,0±2,5° С, через 60 мин. — до 51,1± 1,4° С. Повышение температуры тела куколок, долго подвергавшихся действию УВЧ, происходило из-за того, что запечатанная ячейка ограничивала тепловые потери.

Взрослые пчелы. Разные отделы ^ела пчелы отличаются по скорости разогрева. При 23±1°С в течение первых 4± 1 мин. действия УВЧ голова разогревается со скоростью 0,75±0,29, грудь — 2,25±0,23 и брюшко — 1,50±0,21°С в минуту. Равновесие между разогревом и тепловыми потерями при указанной внешней температуре устанавливается через 15—20 мин.

Элиминирующая эффективность. Постэмбриональная стадия. Толерантность к УВЧ развивающихся рабочих пчел определяли на стадии предкуколки и куколки. Занятые ими участки сот размером 4x4 см помещали между электродами. Чтобы снизить влияние гипертермии, продолжительность одной экспозиции в ЭП составляла 5 мин. В течение такого же интервала расплод охлаждался, находясь вне зоны действия УВЧ (Еськов, 1994).

Установлена несущественная элиминирующая эффективность 5-минутной экспозиции УВЧ. Она порождает примерно 0,5%-ную элиминацию пчел в течение их развития в запечатанных ячейках. Под влиянием 15-минутного (3 периода по 5 мин.) воздействия УВЧ на стадии предкуколки или куколки младшего возраста до имаго не доживало 37±15,3%, 20-минутного — 81±13,1% пчел. Все развивавшиеся пчелы погибали, не достигнув имаго, в случае 40-минутной экспозиции УВЧ.

Продолжительность жизни развивающихся пчел под влиянием УВЧ находится в обратной зависимости от его летальной эффективности, а она прямо связана с экспозицией облучения.

Например, 20-минутная суммарная экспозиция в УВЧ предкуколок повлекла за собой элиминацию их 31 + 9,8% до превращения в куколок. К стадии куколки среднего возраста оставалось 24+9,7% развивавшихся пчел. В случае увеличения экспозиции в 3 раза гибель развивавшихся на стадии предкуколки пчел составляла 80+16,2%, а после превращения в куколок они полностью погибали в младшем возрасте.

Морфогенез. УВЧ модифицирует постэмбриональное развитие пчел, что выражается в расширении диапазона изменчивости размеров экзоскелета и придатков тела. Изменчивость возрастает в основном за счет уменьшения минимальных значений. Поэтому средние значения морфометрических признаков имеют выраженную тенденцию к уменьшению с увеличением летальной эффективности УВЧ поля. Однако адекватные его воздействия оказывают неодинаковое влияние на изменения размеров разных органов. Наибольшая лабильность обнаружена у хитинизиро- ванных структур, образующих хоботок, наименьшая — у брюшных сегментов.

5-минутное воздействие УВЧ на стадии предкуколки или начальных фазах куколки, обладающее очень низкой летальной эффективностью, отражалось на уменьшении длины хоботков в среднем на 2,2%. Увеличению экспозиции УВЧ до 20 мин. сопутствовало уменьшение длины хоботка на 7,0%, что выражалось преимущественно в укорочении язычка. Минимальное значение длины хоботка составляло 4,6, максимальное — 6,4 мм. У пчел, не подвергавшихся действию УВЧ, его длина не выходила за пределы 6,0—6, 6 мм.

У пчел, подвергавшихся действию УВЧ в течение 5 мин., не обнаружено изменения размеров 4-го тергита. Его длина и ширина уменьшались всего на 1,3% под влиянием 20-минутной экспозиции УВЧ. Диапазон изменчивости размеров тергита оставался в пределах нормы.

Не обнаружено влияния различных по элиминирующей эффективности экспозиций УВЧ на длину передних крыльев. Но их ширина под действием УВЧ в течение 5,15 и 20 мин. уменьшалась соответственно на 0,3,              2,5 и 4,4%. Этому

сопутствовало существенное морфологическое изменение, выражавшееся в недоразвитии крыльев. Крыловые пластины отсутствовали у 76+14,3% пчел, которые на стадии предкуколки или куколки младшего возраста подвергались действию УВЧ в течение 5 мин. Под влиянием 20-минутного воздействия УВЧ на указанной стадии развития крыловые пластины отсутствовали у 86+13,4% пчел.