Інтенсивне випробування ядерної зброї в середині XX століття, використання атомної енергії. іонізуючого випромінювання в народному господарстві призвело до збільшення радіаційного фону на планеті. Ці процеси призвели до зміни акцентів в радіобіологічних дослідженнях. Стали більше приділяють увагу дослідження дії радіації у відносно малих дозах і які є пролонговані в часі.
Які дози опромінення вважають малими?
Серед вчених в цьому питанні немає одностайності, але більшість вважає, що діапазон малих доз знаходиться вище природного фону і перевищує його в десять разів. Верхня межа діапазону малих доз є менш визначеною, оскільки існує велика різниця між різними організмами в радіочутливості. Мірилом верхньої межі малих доз вважають ту дозу радіації, яка є причиною 50% особин даного виду протягом 30-60 днів (ЛД50 \ 30) або 100% за цей же час (ЛД100 / 30). Діапазон малих доз обмежується «зверху» величиною, яка на 2 порядки (в сто разів) менше ніж ЛД50 \ 30 для даного виду живих істот (організмів). У разі коли малі дози стосуються людини, то мова йде про дози 4-5 рад (0,04 - 0,05 Гр) в умовах разового опромінення
Яка біологічна дія малих доз радіації?
Як розуміти наявність двох протилежних концепцій дії малих доз радіації?
На думку деяких вчених (наприклад, В.А.Барабой), існує пояснення, яке пояснює доцільність і змістовність двох концепцій. Необхідно звернути увагу на факт про те, що незважаючи на наявність потужних систем репарації ДНК, вони не можуть повністю ліквідувати пошкодження генетичного апарату (як радіаційної, так і нерадіаційної природи). Системи відновлення генетичного апарату клітини сформувалися разом з виникненням життя на Землі. Разом з живими організмами еволюціонували і системи відновлення (захисту) генетичного апарату клітини, організму від мутагенного впливу навколишнього середовища (в тому числі й радіаційного фону).
З іншого боку, повне відновлення зміненої генетичної інформації - не в інтересах біологічного виду. Оскільки умови життя на Землі поступово змінюються. В умовах змін умов життя (довкілля) для біологічного виду є життєво важливою потрібно постійно пристосовуватись до змін. В умовах коли вид на 100% захищає свою спадковість втрачає можливість пристосовуватися і як наслідок, в умовах, що змінилися життя, його чекає загибель. У такій ситуації стає очевидним, що для біологічного виду є необхідність збереження певної кількості мутантних особин, які в змінених умовах життя були більш придатними для існування внаслідок кращого пристосування. Завдяки цим особинам, в уже змінених умовах навколишнього середовища, вид може успішно розмножуватися і, в кінцевому підсумку, зберегти вигляд (запобігти вимирання).
Виходячи з цього можна припустити, що незважаючи на наявність потужних систем відновлення (захисту) генетичного апарату клітини, в умовах природного радіаційного (в широкому значенні - мутагенного) фону виникають мутантні особини серед популяцій всіх видів живих істот. Мутаційний процес відбувається безперервно. Таким чином мутантні організми є «сировиною», завдяки якому здійснює природний відбір і зберігаються організми (види) найбільш пристосовані для умов навколишнього середовища.
Виходить, що системи репарації ліквідують не всі, а тільки частина пошкоджень ДНК. Якась частина пошкоджень не відновлюється і дає початок мутаціям. які виникають з частотою, яка найбільш вигідною для популяції даного виду. Таким чином навіть природний радіаційний фон, який співіснує з життям на Землі мільярди років грає роль «постачальника» мутацій. Поріг, таким чином, відсутня або знаходиться нижче фону. Ця мутагенна роль радіації і в над фоновою області малих доз опромінення. Репаративні системи основну масу мутацій, за виключенням біологічно необхідних. Тому в межах малих доз опромінення відсутня лінійна (пряма) залежність між відношенням «доза-ефект», а спостерігається хвилеподібна залежність або крива виходить на плато. Тільки виходячи з якоїсь величини дози (для кожного виду організмів він окремий) залежність «доза-ефект» має лінійну залежність - спостерігається лінійне збільшення пошкоджень ДНК, що є показником переходу від малих доз радіації до істотних, при яких перевищенням резервних можливостей репаративних систем клітини.
Слідуючи такому тлумаченню, що в межах малих доз радіації можливі ефекти стимуляції фізіологічних функцій клітин та цілого організму (гормезис), а також мутагенні ефекти, які є співставними з дією природного мутагенного фону.