Ғарыштық биология. биологиялық зерттеудің қазіргі заманғы әдістері

Ғылым Биология үлкен және шағын еншілес ұйымдары ғылымдарының түрлі секциялар көп кіреді. Және олардың әрқайсысы адам өміріндегі, сонымен қатар бүкіл планетаның ғана емес, маңызды болып табылады.

жол адамдар екінші ғасырда оның барлық нысандарында жер өмір алуан ғана емес оқуға тырысады, сонымен қатар, планетаның тыс өмір, ғарыштық кеңістік бар ма анықтау үшін. Ғарыштық биология - Бұл мәселе арнайы ғылым болып табылады. Бұл туралы осы шолуда талқыланатын болады.

Бөлім биологиялық ғылым - ғарыш биология

Бұл ғылым салыстырмалы жас болып, бірақ өте қарқынды дамып. Зерттеудің негізгі аспектілері болып табылады:

1. және ғарыш кеңістігінде ғарыш немесе ұшақтың тіршілік, барлық тірі жүйелердің өмірлік функцияларды тірі организмдерге олардың әсер ету факторлары.
2. ғарыштан қатысуымен, тірі жүйелер эволюциясы және біздің планетаның тыс биомасса болу мүмкіндігі бар біздің планетада өмір дамыту.
3. жабық жүйесін құру және олардың кеңістіктегі организмдердің жайлы даму және өсу үшін өмір нақты жағдай жасау мүмкіндігі.

Ғарыш медицина және биология тығыз ғарышқа бірлесіп тірі физиологиялық мемлекет мәселелерін қарастыру, әр басқа ғылымдарға байланысты, планетааралық кеңістікте және эволюциясы олардың таралу.

Осы пәндер зерттеу арқылы ол кеңістікте адамдар үшін оңтайлы жағдайлар таңдау үшін мүмкін болды, мен денсаулығына қандай да бір зиян келтіруі мүмкін. кеңістікте өмір болуына материалдар байлығы, (, клеткалы көпжасушалы) өсімдіктер мен жануарлардың мүмкіндіктері өмір сүреді және нөлдік гравитация өседі.

ғылым тарихы

Аристотель табиғатты, Гераклит, Платон, және басқалар - - жұлдыз көріп ауыл шаруашылығы алқаптарын және жануарларға, олардың әсер ету себептерін түсіну үшін, Жерге Күннің және Айдың қатынасын анықтауға тырысып, философтар мен ойшылдар кезде Roots ғарыш биология, сонау көне замандардан бастау алады.

Кейінірек, Орта ғасырларда, әрекеттері Жердің пішінін және оның айналу түсініктеме анықтау үшін жасалды. Ұзақ уақыт бойы отырысында Птолемей құрылған теория болды. бұл - Ол Жер айтты Әлемнің орталығы, және барлық басқа планеталар мен аспан денелері айналасында жылжытыңыз (геоцентрлік жүйесі).

күн және барлық планеталар жылжу - Бірақ бұл талаптардың жаңылыстыруға дәлелденген және орталығында әлемдік жүйенің оның, гелиоцентрических құрылымын ұсынды басқа ғалым, Полюс Николай Коперник, болды. Сонымен қатар күн - сондай-ақ жұлдыз. Оның көзқарастары Джордано Бруно, Ньютон, Кеплер, Галилей ізбасарлары тарапынан қолдау тапты.

ғылым әлдеқайда кеш пайда Алайда, бұл ғарыш биология болды. Тек ХХ ғасырдың орыс ғалымы Константин Эдуардович Циолковский адам ғарышқа тұңғиығына еніп, баяу, оларды үйренуге мүмкіндік беретін жүйесі дамыған. Ол осы ғылымның әкесі болып саналады. Сондай-ақ, даму cosmobiology үлкен рөл Эйнштейн, Бор, Планк, Ландау ферма, Капица, Боголюбов және басқалар, физика ашылулар мен астрофизика, химия және кванттық механика атқарды.

адам өшіру-планетаның Циолковский тұжырымдалған шарттарды нақты медициналық және биологиялық қауіпсіздік негізділігі мен әсер анықтау үшін, ықтимал кеңістікте бірдей ұзақ жоспарланған ұшып жасауға мүмкіндік беретін жаңа зерттеулер. олардың нүктесі қандай болды?

1. Ғалымдар теориялық негізін, сүт қоректілердің организмдерге невесомости әсерін берілді.
2. Ол зертханада ғарыш жағдай жасау бірнеше жолдарын модельденген.
3. Ғарышкерлер өсімдіктер мен материалдардың айналымымен арқылы азық-түлік пен су алу үшін опцияларды ұсынды.

Осылайша, космонавтика Циолковский барлық негізгі принциптері бүгін олардың өзектілігін жоғалтқан жоқ деп төселді.

невесомость

кеңістік жағдайында адам организміне динамикалық факторлардың әсерін зерделеу қазіргі заманғы биологиялық зерттеу барынша осындай факторлардың жағымсыз әсерінен ғарышкерлер құтқару мүмкіндік береді.

үш негізгі динамикалық сипаттамалары бар:

• діріл;
• жеделдету;
• невесомость.

ол жеңіл болып табылады адам ағзасына жөніндегі іс-қимыл үшін ең ерекше және маңызды. Бұл тартылыс күші жоғалады және басқа да инерциялық әсерлер ауыстырылды емес, онда шарты болып табылады. Бұл жағдайда, адам кеңістікте дененің жағдайын бақылау мүмкіндігі жоғалтады. Мұндай мемлекеттік кеңістігін төменгі қабаттары басталады және оның барлық кеңістікте сақталып.

Биомедициналық зерттеулер невесомость күйде мынадай өзгерістер адам ағзасындағы орын көрсетті:

1. жүрек соғысын учащается.
2. Бұлшықеттер (реңін) демалуға.
3. Қысқартылған жұмыс сыйымдылығы.
4. Ықтимал кеңістіктік галлюцинация.

денсаулығына қандай да бір зиян жоқ дейін 86 күн болуға қабілетті невесомости адам. Бұл эмпирикалық дәлелденген және көзқарас медициналық тұрғыдан расталды. Алайда, бүгін ғарыш биология және медицина мәселелердің бірі қалыпты жұмыс істеуін арттыру және қолдай, шаршау жою, жалпы іс-шаралар адам ағзасына невесомости әсерлерін алдын алу үшін кешенді дамыту болып табылады.

невесомости еңсеру үшін ғарышкерлер сақтауға және дене бақылауды сақтап бірқатар шарттар бар:

• әуе кемесінің жобалау жолаушылар үшін қауіпсіздік қажетті стандарттарына ұстанады;
• Ғарышкерлер әрқашан мұқият күтпеген ұшу жоғары болдырмау үшін олардың орын бекітілген;
• кемеде барлық элементтер, сондай-ақ анықталған орын бар және травматикалық жағдайларды болдырмау мақсатында тиісті қамтамасыз;
• сұйықтықтар жабық, герметикалық буып контейнерлерде сақталады.

невесомости еңсеру жақсы нәтижелерге қол жеткізу үшін, ғарышкерлер мұқият әлемде оқиды. Бірақ, өкінішке орай, қазіргі заманғы ғылыми-зерттеу зертханасында осындай жағдай жасауға мүмкіндік бермейді. Біздің планетада, ауырлық күшін жеңуге мүмкін емес. Ол сондай-ақ ғарыш және медициналық биология болашағы үшін міндеттерінің бірі болып табылады.

кеңістікте Шоғырланған (жеделдету)

кеңістікте адам ауқатын әсер ететін тағы бір маңызды фактор, жеделдету немесе шамадан болып табылады. Осы факторлардың мәні ғарыш жылдамдығы күшті қозғалысы кезінде ағзасына біркелкі жүктеме қайта дейін төмендейді. жеделдету екі негізгі түрі бар:

• қысқа;
• ұзақ.

Өмір туралы ғылымдар сияқты, екі жеделдету ағза ғарышкер физиологиялық жай-күйін әсер өте маңызды болып табылады.

Осылайша, мысалы, қысқа үдеулер әрекет (олар кемінде 1 секунд созылады) молекулалық деңгейде ағзада қайтымсыз өзгеріс орын алуы мүмкін. органдары жеткілікті әлсіз емес оқытылды Сонымен қатар, егер мембраналардың жыртылу қаупі бар. Мұндай экспозиция орбитада өз лақтырылған немесе қону ғарыш кемесі бар, кеңістікте ғарышкері бар капсула камералары жүзеге асырылуы мүмкін.

Бұл ғарышкерлер ғарышқа ұшу алдында мұқият медициналық тексеруден және нақты физикалық дайындықты ұшырады Сондықтан өте маңызды болып табылады.

Ұзақ әрекет ететін жеделдету, кей жерлерде ғарыш кеңістігінде, басынан және қону зымыран кезінде, сондай-ақ ұшу кезінде жүреді. төмендегідей ғылыми медициналық зерттеу қамтамасыз деректер органының осындай үдеулер іс-қимыл:

• сердцебиение және тездетіледі;
• тыныс тездетті;
• жүрек айнуы және әлсіздігі, бозарған тері пайда байқалады;
• көз, қызыл немесе қара фильм пайда бұрын Ол көзқарасы шегеді;
• буын, аяқ іштің бәлкім сезім;
• бұлшық ет тіні сарқырама тонусы;
• Нейро-гуморальді реттелуі өзгерістер;
• Ол өкпе және тұтастай дене түрлі газ алмасу болып;
• екені тудыруы мүмкін.

Overload және невесомость түрлі жолмен ойлап медициналық зерттеушілердің мәжбүр. денсаулығы үшін және тиімділігін жоғалтпай салдарын жоқ, осы факторлардың әсерін төтеп бере ғарышкерлер оқытуға, реттеуге мүмкіндік береді.

Центрифуга құрылғы - ғарышкерлер даярлау тездету ең тиімді тәсілдерінің бірі. Сіз күш әсерінен дене туындауы өзгерістер байқауға болады Бұл жерде. Ол сондай-ақ, сіз оқыту және осы фактордың әсеріне бейімделу мүмкіндік береді.

Ғарыш ұшу және медицина

кеңістікте Flying, әрине, әсіресе тәжірибесіз немесе созылмалы аурулары бар, оның халық денсаулығына үлкен әсер етеді. Сондықтан, медициналық зерттеулер маңызды аспектісі, әсерлер және керемет өшіру-планета күштердің түрлі барлық ағзаның реакциялар ұшу барлық мәліметтер болып табылады.

Zero-G Ұшу (әрине, жүзеге асыру үшін бір уақытта) ойлап және буын қазіргі заманғы медицина және биология етеді, ғарышкерлер дұрыс тамақтану қамтамасыз ету үшін шаралар, демалыс, оттегі жеткізу жиынтығы, т.б. тиімділігін қолдау және.

Сонымен қатар, медицина төтенше жағдайда ғарышкерлер лайықты көмек, төтенше жағдайлардың, сондай-ақ басқа да планеталар мен кеңістігін белгісіз күштер әсерінен қорғауды қамтамасыз ету үшін арналған. Ол тек соңғы заманауи жабдықтар мен дәрі-дәрмек пайдаланып, уақыт пен күш көп талап етеді, үлкен теориялық негізі қиын.

Сонымен қатар, физика және биология бар медицина номиналды сияқты ғарыш жағдайында физикалық факторлардың бастап ғарышкерлер, қорғау үшін тапсырманы бар:

• температура;
• радиациялық;
• қысым;
• метеориты.

Сондықтан, барлық осы факторлар мен сипаттамаларын зерттеу өте маңызды болып табылады.

Зерттеу әдістері биология

Ғарыштық биология, кез келген басқа да биологиялық ғылым сияқты, зерттеу әдістерін белгілі бір жиынтығын, оның практикалық қорытындылар жинақтауға және тексеру үшін теориялық материалды бар. Бұл әдістер уақыт ағымдағы уақыт сәйкес жаңарту және модернизациялау өтеді, өзгеріссіз қалады емес, болып табылады. Алайда, тарихи биология әдістері әлі күнге дейін осы күнге дейін өзекті болып қалады. Оларға мыналар жатады:

1. Бақылау.
2. Эксперимент.
3. Тарихи талдау.
4. Сипаттамасы.
5. Салыстырыңыз.

барлық уақытта ағымдағы биологиялық ғылыми-зерттеу базаны Бұл әдістер. Бірақ ғылым мен технология, электрондық физика және молекулалық биология дамуымен туындаған бірнеше басқалар бар. Бұл күнге дейін деп аталатын және биологиялық, химиялық зерттеу ірі рөл атқарады, олар, медициналық және физиологиялық процестер болып табылады.

қазіргі заманғы әдістері

1. гендік инженерия және биоинформатика әдістері. Мұнда ПТР (полимеразды тізбекті реакция), agrobacterial және баллистикалық трансформация жатады. олар бізге тамақтану және оксигенация проблемалардың шешімін табуға мүмкіндік береді, өйткені, мұндай жоспар биологиялық зерттеулер рөлі зор зымыран және ғарышкерлер жайлы мемлекет үшін каютасының.
2. ақуыз химия және Гисто әдістері. Олар сіз тірі жүйелердің ферменттер және белоктар бақылауға мүмкіндік береді.
3. флуоресцентті микроскопия, superresolution микроскопия арқылы.
4. Молекулярлық биология және биохимия пайдалану, және зерттеу әдістері.
5. Biotelemetry - biobased инженерлер мен дәрігерлер комбинациясы жұмысының нәтижесі болып табылады әдісі. Ол сізге радиобайланыс және компьютерлік-тіркеушінің адам денесінің арқылы қашықтықта ағзаның барлық физиологиялық маңызды функцияларды басқаруға мүмкіндік береді. Ғарыштық биология ғарышкерлер организмдер ғарыш жағдай әсерін бақылау үшін негіз ретінде осы әдісті қолданады.
6. планетааралық кеңістікке биологиялық индикациясы. түрлі Планета сипаттамалары туралы ақпаратты алу үшін, планетааралық ортаның жай-күйін бағалауға мүмкіндік береді ғарыш биология өте маңызды әдісі. негізі осында интеграцияланған датчиктері бар жануарларды пайдалану болып табылады. Яғни сынақ жануарлар (тышқандар, иттер, маймылдар) талдау және қорытынды әзiрлеу үшiн ғалымдар пайдаланылатын жер Орбита ақпаратты алу.

биологиялық зерттеудің қазіргі заманғы әдістері озық ғарыш биология мәселені, сонымен қатар әмбебап ғана емес шеше алады.

Ғарыш биология мәселелері

биомедициналық зерттеулер осы әдістердің барлығы, өкінішке орай, әлі ғарыш биология барлық проблемаларды шеше алмады. осы күнге дейін аса маңызды болып табылады өзекті мәселелер бар. ғарыш медицина және биология кездесетін негізгі проблемалар.

1. (Ғарышкерлер ұшу үшін қатаң оқыту және оқыту төтеп мүмкіндік беретін қоса алғанда) дәрігерлер барлық талаптарға сай еді кеңістігіне ұшуға дайындық кадрларды, денсаулық жағдайы таңдау.
2. даярлау және жабдықтау лайықты деңгейі барлық қажетті жұмыс кеңістігі экипаждары.
3. (Басқа планеталар белгісіз немесе шетелдік факторлар әсерінен, соның ішінде) барлық параметрлері операциялық кемелер мен aviakonstruktsiyam қауіпсіздігін қамтамасыз ету.
4. Жерге оралған ғарышкерлердің психофизиологиялық оңалту.
5. ғарышкерлерге және қорғау жолдарын дамушы ғарыш кемесі сәуле.
6. кеңістігіне рейстер каютасының қалыпты өмір сүру жағдайын қамтамасыз ету.
7. жаңғыртылған ғарыш медицинада компьютерлік технологияларды қолдану мен әзірлеу.
8. ғарыш телемедицина және биотехнология жүзеге асыру. Осы ғылымдарының әдістерін пайдалану.
9. Марс және басқа планета жайлы ұшатын ғарышкерлер үшін медициналық және биологиялық проблемаларды шешу.
10. кеңістікте оттегі жабдықтарды мәселесін шешуге мүмкіндік береді фармакологиялық агенттер синтездеу.

, Өркендеген және биомедициналық зерттеулер әдістерін қолдану біріктірілген барлық қажетті міндеттер мен проблемаларды шешу болады. Алайда, бұл - күрделі мәселе, және өте күтпеген.

Ол барлық осы мәселелер шешу ресейлік ғалымдар, бірақ әлемнің барлық елдерінің ғылыми кеңесінің ғана емес екенін атап өткен жөн. Ал бұл үлкен плюс ғой. бірлескен ғылыми-зерттеу және болады Үйлесімсіз жылдам және оң іздеу кейін. кеңістік мәселелерін шешуде халықаралық ынтымақтастықты жабыңыз - өшіру-планета кеңістігін дамытуға табысқа кілт.

Соңғы аванстар

Мұндай жетістіктер көп. Өйткені, жан-жақты және, көбірек жаңа материалдарды таба қорытындылар мен болжамдарын тұжырымдау тынымсыз, қарқынды жұмыс күнделікті жүзеге асырылады мүмкіндік беретін.

ХХІ ғасырдың космологии ең маңызды жаңалықтардың бірі Марстағы су ашылуы болды. Бұл бірден т.б. планетада өмір немесе жоқтығы туралы болжамдарын ондаған туған туындауына, Марстағы Земляне көшіру мүмкіндігін, және берді.

Тағы бір жаңалық ғалымдар мүмкін және ауыр зардаптарға жоқ сияқты ыңғайлы адам кеңістікте болуы мүмкін, оның шеңберінде жас диапазонын анықтады деп еді. Бұл 45 жастан бастап басталады және шамамен 55-60 жыл аяқталады. кеңістігіне өту Жас адамдар, өте Жерге оралғаннан туралы психологиялық және физиологиялық шегеді, ол бейімдеу және қайта реттеу қиын.

Айдағы су (2009) ашылды. сынап және күміс үлкен сомасы, сондай-ақ жер серігі табылды.

биологиялық зерттеулер әдістері, сондай-ақ инженерлік және физикалық көрсеткіштері деп қауіпсіздік (Жер бетінде кем дегенде, ешқандай артық зиян) кеңістікте иондық және радиациялық әсерін жасасуға қауіпсіз мүмкіндік береді.

Ғылыми зерттеулер кеңістікте ұзақ болу ғарышкерлердің физикалық денсаулығының жай-күйі туралы белгі жүктейді емес екенін дәлелдеді. Алайда, проблемалар, психологиялық тұрғысынан қалады.

Жоғары өсімдіктердің ғарыштық кеңістігіндегі болуына басқаша жауап зерттеулер көрсеткендей болды. зерттеу кейбір өсімдіктердің тұқымдары жоқ генетикалық өзгерістерді көрсетті. Басқа, керісінше, молекулалық деңгейде айқын жүктеме көрсетті.

Эксперименттер ғарыш осы органдардың қалыпты жай-күйі мен жұмыс істеуін әсер етпейді деп дәлелдеуге тірі ағзалардың (сүтқоректілер) жасушаларының және тіндерінің жүзеге асырылады.

медициналық зерттеулер (томография, МРТ, қан, несеп талдауы, ЭКГ, КТ, және т.б.) әр түрлі түрлері, сіз 86 күнге дейін кеңістікте қалып кезде физиологиялық, адам жасушаларының биохимиялық, морфологиялық сипаттамасы өзгеріссіз қалады деген қорытындыға әкелді.

Зертханада, ол сіз невесомости мемлекет ретінде жақын алуға мүмкіндік береді, сондықтан дене осы жай-салдарын барлық аспектілерін зерттеуге жасанды жүйесін қайта келеді. Бұл, өз кезегінде, нөлдік гравитация адам ұшу осы фактордың әсерін болдырмау үшін алдын алу шараларын әзірлеу сериясы, қосылған.

Нәтижелері exobiology органикалық жүйелерінің болуына дәлел Жердің биосфера болып атанды. бұл жорамалдар ғана теориялық тұжырымдау мүмкін болды, бірақ көп ұзамай ғалымдар шығаруды жоспарлап және практикалық дәлелі дейін.

ғылыми-зерттеу биолог арқылы физиктер, дәрігерлер, экологтар мен химиктер биосфера туралы адамдардың іс-қимыл терең механизмдерін анықтады. жету үшін осы планетаның жасанды экожүйелер құру арқылы мүмкін болды және Жер бетінде сияқты, оларға бірдей әсер қамтамасыз ету болып табылады.

Ол бүгін ғарыш биология, космология және медицина барлық жетістіктері емес, бірақ тек негізгілері. Болашақта осы ғылымдардың міндеті болып іске асыру, оның әлеуеті зор, бар.

кеңістікте өмір

соңғы жаңалықтар өмір пайда болуына және дамыту үшін кейбір планеталар қолайлы жағдайлар болуын растау бері кеңістікте өмір заманауи көрінісіне сәйкес, өмір сүре алады. Алайда, осы мәселе бойынша ғалымдардың пікірлері екі санатқа бөлінеді:

• Өмір Жер басқа кез-келген жерде өмір сүрмейді, ешқашан және еш болады;
• өмірлік кеңістік кең байтақ, бірақ адамдар әлі табылған жоқ.

гипотезаны қайсысы дұрыс - бұл әрбір адамға дейін болады. Дәлелдемелер және қарсы уәждерін, және бірінің, және басқа да жеткілікті.