Ролята на биологията в представянето на космическите изследвания. Космическа биология

Биологичната наука включва много различни раздели, големи и малки дъщерни науки. И всеки от тях е важен не само в човешкия живот, но и за цялата планета като цяло.

Втори пореден век хората се опитват да изследват не само земното многообразие на живота във всичките му проявления, но и да разберат дали има живот извън планетата, в космоса. Тези въпроси се разглеждат от специална наука - космическа биология. Това ще бъде обсъдено в нашия преглед.

Глава

Тази наука е сравнително млада, но много бързо се развива. Основните аспекти на изследването са:

Космическите фактори и тяхното влияние върху организмите на живите същества, жизнената дейност на всички живи системи в космоса или самолетите.
Развитието на живота на нашата планета с участието на космоса, еволюцията на живите системи и вероятността за съществуване на биомаса извън нашата планета.
Възможности за изграждане на затворени системи и създаване на реални условия на живот в тях за комфортно развитие и растеж на организми в космоса.

Космическата медицина и биологията са тясно свързани науки, които заедно изучават физиологичното състояние на живите същества в космоса, тяхното разпространение в междупланетните пространства и еволюцията.

Благодарение на изследванията на тези науки стана възможно да се изберат оптималните условия за намиране на хора в космоса и без това да навреди на здравето. Събрано е огромно количество материал за наличието на живот в космоса, възможностите на растенията и животните (едноклетъчни, многоклетъчни) да живеят и да се развиват при нулева гравитация.

История на развитието на науката

Корените на космическата биология датират от дълбока древност, когато философи и мислители - естествените учени Аристотел, Хераклит, Платон и други - наблюдаваха звездното небе, опитвайки се да разкрият връзката на Луната и Слънцето със Земята, за да разберат причините за влиянието им върху земеделска земя и животни.

По -късно, през Средновековието, започнаха опитите да се определи формата на Земята и да се обясни нейното въртене. Дълго време се чуваше теорията, създадена от Птолемей. Тя каза, че Земята е и всички други планети и небесни тела се движат около нея

Имаше обаче друг учен, полякът Николай Коперник, който доказа грешността на тези твърдения и предложи своя собствена, хелиоцентрична система от структурата на света: в центъра е Слънцето и всички планети се движат. В този случай Слънцето също е звезда. Неговите възгледи бяха подкрепени от последователите на Джордано Бруно, Нютон, Кеплер, Галилей.

Космическата биология като наука обаче се появи много по -късно. Едва през 20 -ти век руският учен Константин Едуардович Циолковски разработва система, която позволява на хората да проникнат в космическите дълбини и бавно да ги изучават. Той по право се счита за баща на тази наука. Също така откритията във физиката и астрофизиката, квантовата химия и механиката на Айнщайн, Бор, Планк, Ландау, Ферми, Капица, Боголюбов и други изиграха голяма роля в развитието на космобиологията.

Нови научни изследвания, които позволиха на хората да извършват дълго планираните мисии в космоса, направиха възможно да се отделят конкретни медицински и биологични обосновки за безопасността и влиянието на извънземните условия, които бяха формулирани от Циолковски. Каква беше тяхната същност?

Учените са предоставили теоретично обосновка на ефекта на безтегловността върху бозайническите организми.
Той моделира няколко варианта за създаване на космически условия в лабораторията.
Той предлага варианти астронавтите да получават храна и вода, използвайки растения и цикъла на веществата.

По този начин Циолковски изложи всички основни постулати на космонавтиката, които не са загубили своята актуалност днес.

Безтегловност

Съвременните биологични изследвания в областта на изучаването на влиянието на динамичните фактори върху човешкото тяло в космоса позволяват на космонавтите да се отърват максимално от негативното влияние именно на тези фактори.

Има три основни динамични характеристики:

вибрации;
ускорение;
безтегловност.

Най -необичайният и важен ефект върху човешкото тяло е безтегловността. Това е състояние, в което силата на гравитацията изчезва и не се заменя с други инерционни влияния. В този случай човек напълно губи способността да контролира положението на тялото в космоса. Това състояние започва вече в долните слоеве на пространството и продължава в цялото си пространство.

Биомедицинските изследвания показват, че в състояние на безтегловност в човешкото тяло настъпват следните промени:

Сърдечният ритъм се увеличава.
Мускулите се отпускат (тонусът изчезва).
Намалена ефективност.
Възможни са пространствени халюцинации.

Човек с нулева гравитация е в състояние да остане до 86 дни без вреда за здравето. Това е доказано емпирично и медицински доказано. Една от задачите на космическата биология и медицина днес обаче е разработването на набор от мерки за предотвратяване на влиянието на безтегловността върху човешкото тяло като цяло, премахване на умората, повишаване и консолидиране на нормалните резултати.

Има редица условия, които астронавтите спазват, за да преодолеят безтегловността и да поддържат контрол над тялото:

За да постигнат добри резултати при преодоляване на безтегловността, астронавтите преминават задълбочено обучение на Земята. Но, за съжаление, засега съвременните не позволяват създаването на такива условия в лабораторията. Не е възможно да се преодолее силата на гравитацията на нашата планета. Това е и едно от предизвикателствата за бъдещето за космическата и медицинската биология.

G-сили в космоса (ускорение)

Друг важен фактор, влияещ върху човешкото тяло в космоса, е ускорението или претоварването. Същността на тези фактори се свежда до неравномерно преразпределение на натоварването върху тялото при силни високоскоростни движения в пространството. Има два основни типа ускорение:

краткосрочен;
дългосрочен.

Както показват биомедицинските изследвания, и двете ускорения са много важни за въздействието върху физиологичното състояние на организма на астронавта.

Така например под действието на краткосрочни ускорения (те траят по-малко от 1 секунда) могат да настъпят необратими промени в тялото на молекулярно ниво. Също така, ако органите не са тренирани, са достатъчно слаби, съществува риск от скъсване на мембраните им. Такива влияния могат да бъдат осъществени по време на отделянето на капсулата с космонавта в космоса, по време на изхвърлянето му или по време на кацането на космическия кораб в орбити.

Ето защо е много важно астронавтите да преминат задълбочен медицински преглед и физическа подготовка, преди да излязат в космоса.

Дългосрочното ускорение се случва по време на изстрелване и кацане на ракета, както и по време на полет на някои пространствени места в космоса. Ефектът от такива ускорения върху тялото, според данните, предоставени от научни медицински изследвания, е следният:

сърдечен ритъм и пулс се увеличават;
дишането се ускорява;
има поява на гадене и слабост, бледност на кожата;
зрението страда, пред очите се появява червен или черен филм;
евентуално усещане за болка в ставите, крайниците;
мускулен тонус пада;
промени в нервно-хуморалната регулация;
газообменът в белите дробове и в тялото като цяло става различен;
е възможно изпотяване.

G-сили и нулева гравитация принуждават медицинските учени да измислят различни начини. позволявайки да се адаптират, обучават астронавти, така че да могат да издържат на действието на тези фактори без последствия за здравето и без загуба на производителност.

Един от най -ефективните начини за обучение на астронавти за ускорение е апарат за центрофуга. В него можете да наблюдавате всички промени, които се случват в тялото под действието на претоварване. Също така ви позволява да тренирате и да се адаптирате към влиянието на този фактор.

Космически полет и медицина

Космическите полети, разбира се, оказват много голямо влияние върху здравето на хората, особено необучени или с хронични заболявания. Следователно важен аспект са медицинските изследвания на всички тънкости на полета, на всички реакции на тялото към най -разнообразните и невероятни ефекти на извънземните сили.

Полетът с нулева гравитация принуждава съвременната медицина и биологията да измислят и формулират (в същото време, да прилагат, разбира се) набор от мерки, за да осигурят на астронавтите нормално хранене, почивка, снабдяване с кислород, запазване на работоспособността и т.н.

В допълнение, медицината е предназначена да предостави на астронавтите достойна помощ в случай на непредвидени, извънредни ситуации, както и защита от въздействието на непознати сили на други планети и пространства. Това е доста трудно, изисква много време и усилия, голяма теоретична база, използване само на най -новата съвременна техника и лекарства.

В допълнение, медицината, наред с физиката и биологията, има за задача да защити астронавтите от физическите фактори на космическите условия, като:

температура;
радиация;
налягане;
метеорити.

Следователно изучаването на всички тези фактори и характеристики е много важно.

по биология

Космическата биология, както всяка друга биологична наука, притежава определен набор от методи, които позволяват провеждането на изследвания, натрупването на теоретичен материал и потвърждаването му с практически изводи. Тези методи не остават непроменени във времето, те се актуализират и модернизират в съответствие с текущото време. Исторически установените методи на биологията обаче остават актуални и до днес. Те включват:

Наблюдение.
Експериментирайте.
Исторически анализ.
Описание.
Сравнение.

Тези методи за биологично изследване са основни, актуални по всяко време. Но има редица други, които са възникнали с развитието на науката и технологиите, електронната физика и молекулярната биология. Те се наричат модерни и играят най -голяма роля при изучаването на всички биологични, химични, медицински и физиологични процеси.

Съвременни методи

Методи за генно инженерство и биоинформатика.Това включва агробактериална и балистична трансформация, PCR (полимеразни верижни реакции). Ролята на биологичните изследвания от този вид е голяма, тъй като именно те правят възможно намирането на възможности за решаване на проблема с храненето и насищането с кислород и кабините за комфортно състояние на астронавтите.
Протеинова химия и хистохимични методи... Позволява ви да контролирате протеините и ензимите в живите системи.
Използване на флуоресцентна микроскопия, суперрезолюционна микроскопия.
Използване на молекулярната биология и биохимиятаи техните методи на изследване.
Биотелеметрия- метод, който е резултат от комбинация от работата на инженери и лекари на биологична основа. Тя ви позволява да контролирате всички физиологично важни функции на тялото от разстояние, използвайки радиокомуникационни канали на човешкото тяло и компютърен рекордер. Космическата биология използва този метод като основен метод за проследяване на въздействието на космическите условия върху астронавтите.
Биологична индикация за междупланетното пространство... Много важен метод на космическата биология, който дава възможност да се оценят междупланетните състояния на околната среда, да се получи информация за характеристиките на различните планети. Основата тук е използването на животни с интегрирани сензори. Експерименталните животни (мишки, кучета, маймуни) извличат информация от орбити, която се използва от земните учени за анализ и заключения.

Съвременните методи за биологични изследвания дават възможност за решаване на напреднали проблеми не само в космическата биология, но и в универсалните.

Проблеми с космическата биология

Всички изброени методи на медицински и биологични изследвания, за съжаление, все още не са успели да разрешат всички проблеми на космическата биология. Има редица горещи проблеми, които остават спешни и до днес. Нека разгледаме основните проблеми, пред които са изправени космическата медицина и биология.

Избор на обучен персонал за космически полети, чието здравословно състояние би могло да отговори на всички изисквания на лекарите (включително позволява на астронавтите да издържат на строго обучение и обучение за полети).
Достойно ниво на обучение и снабдяване с всички необходими екипи от работното пространство.
Осигуряване на безопасност във всяко отношение (включително от неизследвани или чужди фактори на влияние от други планети) до работещи кораби и конструкции на самолети.
Психофизиологична рехабилитация на астронавтите при завръщането им на Земята.
Разработване на начини за защита на астронавти и
Осигуряване на нормални условия на живот в пилотските кабини по време на космически полети.
Развитие и приложение на модернизирани компютърни технологии в космическата медицина.
Внедряване на космическа телемедицина и биотехнологии. Използвайки методите на тези науки.
Решаване на медицински и биологични проблеми за удобни полети на астронавти до Марс и други планети.
Синтез на фармакологични средства, които ще решат проблема с доставката на кислород в космоса.

Разработените, усъвършенствани и сложни в прилагането методи на биомедицински изследвания със сигурност ще позволят решаването на всички задачи и съществуващи проблеми. Кога обаче ще бъде това е труден и доста непредсказуем въпрос.

Трябва да се отбележи, че не само руските учени, но и Академичният съвет на всички страни по света са ангажирани с решаването на всички тези въпроси. И това е голям плюс. В крайна сметка съвместните изследвания и търсения ще дадат несравнимо по -големи и бързи положителни резултати. Тясното световно сътрудничество при решаването на космически проблеми е ключът към успеха в изследването на извънземното пространство.

Съвременни постижения

Има много такива постижения. В края на краищата всеки ден се извършва интензивна, задълбочена и старателна работа, която ни позволява да откриваме все повече нови материали, да правим изводи и да формулираме хипотези.

Едно от най -важните открития на 21 -ви век в космологията е откриването на вода на Марс. Това веднага даде началото на десетки хипотези за наличието или отсъствието на живот на планетата, за възможността за презаселване на земни жители на Марс и т.н.

Друго откритие беше, че учените са определили възрастовия диапазон, в рамките на който човек може да се чувства максимално комфортно и без сериозни последици да бъде в космоса. Тази възраст започва от 45 години и завършва приблизително 55-60 години. Младите хора, които отиват в космоса, страдат много психологически и физиологично при завръщането си на Земята; трудно се адаптират и възстановяват.

Вода е намерена и на Луната (2009). На спътника на Земята бяха открити и живак и голямо количество сребро.

Методите на биологичните изследвания, както и инженерните и физическите показатели, ни позволяват уверено да заключим, че ефектите от йонното излъчване и облъчването в космоса са безвредни (поне не по -вредни, отколкото на Земята).

Научните изследвания са доказали, че дългият престой в космоса не оставя отпечатък върху физическото здраве на астронавтите. Проблемите обаче остават психологически.

Проведени са проучвания, за да се докаже, че висшите растения реагират по различен начин на престоя си в космоса. Семената на някои растения не показват никакви генетични промени по време на изследването. Други, от друга страна, показват ясни деформации на молекулярно ниво.

Експерименти, проведени върху клетките и тъканите на живи организми (бозайници), доказаха, че космосът не влияе върху нормалното състояние и функционирането на тези органи.

Различни видове медицински изследвания (томография, ЯМР, изследвания на кръв и урина, кардиограма, компютърна томография и т.н.) позволяват да се заключи, че физиологичните, биохимичните, морфологичните характеристики на човешките клетки остават непроменени, докато са в космос до 86 дни .

В лабораторни условия беше пресъздадена изкуствена система, която позволява да се доближи максимално до състоянието на безтегловност и по този начин да проучи всички аспекти на влиянието на това състояние върху тялото. Това даде възможност от своя страна да се разработят редица превантивни мерки за предотвратяване на ефекта на този фактор по време на полет на човек с нулева гравитация.

Резултатите от екзобиологията са данни, показващи наличието на органични системи извън биосферата на Земята. Досега е станала възможна само теоретична формулировка на тези предположения, но скоро учените планират да получат практически доказателства.

Благодарение на изследванията на биолози, физици, лекари, еколози и химици са разкрити дълбоките механизми на човешкото влияние върху биосферата. Стана възможно да се постигне това чрез създаване на изкуствени екосистеми извън планетата и упражняване на същото влияние върху тях като на Земята.

Това не са всички постижения на космическата биология, космологията и медицината днес, а само основните. Има голям потенциал, реализирането на който е задача на тези науки за в бъдеще.

Животът в космоса

Според съвременните концепции животът в космоса може да съществува, тъй като последните открития потвърждават съществуването на някои планети на подходящи условия за възникване и развитие на живота. Мненията на учените по този въпрос обаче са разделени в две категории:

никъде няма живот освен Земята, никога не е имало и няма да има;
животът съществува в необятните пространства на космоса, но хората все още не са го открили.

Коя от хипотезите е вярна зависи от всеки лично. Има достатъчно доказателства и опровержения за едното и другото.

Слайд 1

Описание на слайда:

Слайд 2

Описание на слайда:

Слайд 3

Описание на слайда:

Слайд 4

Описание на слайда:

Слайд 5

Описание на слайда:

Слайд 6

Описание на слайда:

Експериментите на съветския биосателит „Космос-110“ с две кучета на борда и на американския биосателит „Биос-3“ с маймуна на борда бяха важни за по-нататъшното развитие на екофизиологичната насока на изследванията. По време на 22-дневния полет кучетата за първи път бяха изложени не само на влиянието на неизбежно присъщите фактори, но и на редица специални влияния (дразнене на синусовия нерв от електрически ток, притискане на сънните артерии и др. .), насочени към изясняване на особеностите на нервната регулация на кръвообращението при нулева гравитация. Кръвното налягане при животните се записва по директен начин. По време на полета на маймуната на биосателита „Bios-3“, продължил 8,5 дни, бяха открити сериозни промени в циклите на съня и будността (фрагментация на състояния на съзнание, бързи преходи от сънливост към будност, забележимо намаляване на съня фази, свързани със сънища и дълбока сънливост), както и нарушение на ежедневния ритъм на някои физиологични процеси. Смъртта на животното, последвала малко след ранното прекратяване на полета, според някои експерти се дължи на влиянието на безтегловността, което е довело до преразпределение на кръвта в тялото, загуба на течности и нарушаване на калиевия и натриевия метаболизъм .

Слайд 7

Описание на слайда:

Слайд 8

Описание на слайда:

Слайд 9

Описание на слайда:

Изследванията в космическата биология направиха възможно разработването на редица защитни мерки и подготвиха възможността за безопасен полет в човешкото пространство, което беше извършено чрез полети на съветски, а след това и на американски кораби с хора на борда. Значението на космическата биология не се ограничава до това. Изследванията в тази област ще продължат да бъдат особено необходими за решаване на редица въпроси, по -специално за биологичното проучване на нови космически маршрути. Това ще изисква разработване на нови методи за биотелеметрия (метод за дистанционно изследване на биологични явления и измерване на биологични показатели), създаване на имплантируеми устройства за малка телеметрия (набор от технологии, които позволяват да се предоставят дистанционни измервания и събиране на информация към оператора или потребителя), преобразуването на различни видове енергия, възникваща в тялото, в електрическата енергия, необходима за захранване на такива устройства, нови методи за „компресиране“ на информация и т. н. Космическата биология също ще играе изключително важна роля в развитието на биокомплекси или затворени екологични системи с автотрофни и хетеротрофни организми, необходими за дългосрочни полети.

Изпратете вашата добра работа в базата знания е проста. Използвайте формата по -долу

Студенти, аспиранти, млади учени, които използват базата знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Подобни документи

Обща характеристика на науката биология. Етапи на развитие на биологията. Откриване на основните закони на наследствеността. Клетъчна теория, закони на наследствеността, напредък в биохимията, биофизиката и молекулярната биология. Въпросът за функциите на живата материя.

тест, добавен на 25.02.2012 г.

Методология на съвременната биология. Философски и методологични проблеми на биологията. Етапи на трансформация на представите за мястото и ролята на биологията в системата на научното познание. Концепцията за биологичната реалност. Ролята на философското отражение в развитието на науките за живота.

резюме, добавено на 30.01.2010 г.

Произходът на биологията като наука. Идеи, принципи и концепции на биологията на 18 век. Изложението на теорията за еволюцията от Чарлз Дарвин и формирането на учението за наследствеността. Еволюционни възгледи за Ламарк, Дарвин, Мендел. Еволюция на полигенни системи и генетичен дрейф.

курсова работа, добавена на 01/07/2011

Влиянието на яснотата върху качеството на усвояване на знанията на учениците по биология на всички етапи от урока. Историята на възникването на концепцията за „видимост“ като дидактически принцип на преподаването. Класификация на визуалните помагала в биологията и методите на тяхното приложение в класната стая.

курсова работа, добавена на 05.03.2009 г.

Теоретични основи, предмет, обект и закони на биологията. Същността, анализът и доказателството на аксиомите на теоретичната биология, обобщени от Б.М. Медников и характеризиране на живота и неживота, които се различават от него. Характеристики на генетичната теория на развитието.

резюме, добавено на 28.05.2010 г.

Концепцията за увеличаващи устройства (лупа, микроскоп), тяхното предназначение и устройство. Основните функционални и конструктивно-технологични части на съвременния микроскоп, използвани в уроците по биология. Провеждане на лабораторна работа в уроци по биология.

курсова работа, добавена на 18.02.2011 г.

Изучаване на биографията и научната дейност на Чарлз Дарвин, основател на еволюционната биология. Обосновка на хипотезата за човешки произход от маймуноподобен прародител. Основните разпоредби на еволюционната доктрина. Обхват на естествения подбор.

презентация, добавена на 26.11.2016 г.

Използването на водорасли в космоса. Отрицателни страни. Науката, която се занимава с проблемите на биологията в космоса, се нарича космическа биология. Един от проблемите е използването на водорасли за доброто на човечеството при завладяването на космоса.

1 от 9

Презентация по темата:Ролята на биологията в космическите изследвания

Слайд No1

Описание на слайда:

Ролята на биологията в космическите изследвания За да разберем ролята на биологията в космическите изследвания, трябва да се обърнем към космическата биология.Космическата биология е комплекс от предимно биологични науки, които изучават: 1) особеностите на живота на земните организми в космоса и по време на полети на космически кораби 2) принципи изграждане на биологични системи за поддържане на живота на членовете на екипажа на космически кораби и станции 3) извънземни форми на живот.

Слайд No2

Описание на слайда:

Космическата биология е синтетична наука, която обединява постиженията на различни клонове на биологията, авиационната медицина, астрономията, геофизиката, радиоелектрониката и много други науки и на тяхна основа е създала свои собствени методи за изследване. Работата в космическата биология се извършва върху различни видове живи организми, от вируси до бозайници.

Слайд No3

Описание на слайда:

Основната задача на космическата биология е да изследва влиянието на факторите на космическите полети (ускорение, вибрации, безтегловност, модифицирана газова среда, ограничена подвижност и пълна изолация в затворени запечатани обеми и т.н.) и космическото пространство (вакуум, радиация, намалена магнитна сила на полето и др.) ... Изследванията в космическата биология се извършват в лабораторни експерименти, в една или друга степен възпроизвеждащи влиянието на отделните фактори на космическия полет и космоса. Най -съществените обаче са полетните биологични експерименти, по време на които е възможно да се изследва въздействието на комплекс от необичайни фактори на околната среда върху живия организъм.

Слайд No4

Описание на слайда:

Морски свинчета, мишки, кучета, висши растения и водорасли (хлорела), различни микроорганизми, семена от растения, изолирани човешки и заешки тъканни култури и други биологични обекти бяха изпратени на полет на изкуствени земни спътници и космически кораби.

Слайд No5

Описание на слайда:

В зоните на влизане в орбита животните показват ускорение на увеличаването на пулса и дишането, което постепенно изчезва след преминаването на космическия кораб на орбитален полет. Най -важният пряк ефект от ускорението е промените в белодробната вентилация и преразпределението на кръвта в съдовата система, включително в малкия кръг, както и промени в рефлекторната регулация на кръвообращението. Нормализирането на импулса след действието на ускорения при нулева гравитация настъпва много по -бавно, отколкото след тестове в центрофуга при условията на Земята. Както средните, така и абсолютните стойности на скоростта на пулса при нулева гравитация са по -ниски, отколкото в съответните експерименти за моделиране на Земята, и се характеризират с изразени колебания. Анализът на двигателната активност на кучетата показа доста бърза адаптация към необичайни условия на безтегловност и възстановяване на способността за координирани движения. Същите резултати са получени при опити с маймуни. Изследванията на условни рефлекси при плъхове и морски свинчета след завръщането им от космически полет не показват промени в сравнение с предлетни експерименти.

Слайд No6

Описание на слайда:

Експериментите на съветския биосателит "Космос-110" с две кучета на борда и на американския биосателит "Биос-3" с маймуна на борда бяха важни за по-нататъшното развитие на екофизиологичната посока на изследванията. Неизбежно присъщи фактори, но също така редица специални влияния (дразнене на синусовия нерв от електрически ток, компресия на сънните артерии и др.), насочени към изясняване на особеностите на нервната регулация на кръвообращението при нулева гравитация. Кръвното налягане при животните се записва по директен начин. По време на полета на маймуната на биосателита „Bios-3“, продължил 8,5 дни, бяха открити сериозни промени в циклите на съня и будността (фрагментация на състояния на съзнание, бързи преходи от сънливост към будност, забележимо намаляване на съня фази, свързани със сънища и дълбока сънливост), както и нарушение на ежедневния ритъм на някои физиологични процеси. Смъртта на животното, последвала малко след ранното прекратяване на полета, според някои експерти се дължи на влиянието на безтегловността, което е довело до преразпределение на кръвта в тялото, загуба на течности и нарушаване на калиевия и натриевия метаболизъм .

Слайд No7

Описание на слайда:

Генетични изследвания, проведени в орбитални космически полети, показват, че престоя в космоса има стимулиращ ефект върху сухите семена от лук и нигела. Ускоряване на клетъчното делене е установено при разсад от грах, царевица и пшеница. В културата на радиационно-устойчивата раса на актиномицети (бактерии) е имало 6 пъти повече оцелели спори и развиващи се колонии, докато в радиационно-чувствителния щам (чиста култура от вируси, бактерии, други микроорганизми или клетъчна култура, изолирана при определено време и на определено място) е имало намаляване на съответните показатели с 12 пъти. Проучванията след полета и анализът на получената информация показаха, че дългосрочните космически полети са придружени при силно организирани бозайници с развитието на детрениране на сърдечно-съдовата система, нарушен метаболизъм на водно-солевата по-специално, значително намаляване на съдържанието на калций в кости.

Слайд No8

Описание на слайда:

В резултат на биологични изследвания, проведени на височинни и балистични ракети, спътници, KKS и други космически кораби, е установено, че човек може да живее и работи в космически полети за относително дълго време. Доказано е, че безтегловността намалява толерантността на организма към физическа активност и затруднява адаптацията към условията на нормална (земна) гравитация. Важен резултат от биологичните изследвания в космоса е установяването на факта, че безтегловността няма мутагенна активност, поне по отношение на генните и хромозомните мутации. При подготовката и провеждането на по -нататъшни екофизиологични и екобиологични изследвания при космически полети основното внимание ще бъде обърнато на изучаването на ефекта на безтегловността върху вътреклетъчните процеси, биологичните ефекти на тежките частици с голям заряд, дневния ритъм на физиологичните и биологичните процеси и комбинираното въздействие на редица фактори за космически полети.

Слайд No9

Описание на слайда:

Стартирането на първия изкуствен спътник на Земята през 1957 г. и по -нататъшното развитие на астронавтиката поставиха големи и сложни проблеми за различни области на науката. Появиха се нови клонове на знанието. Един от тях - космическа биология.

През 1908 г. К. Е. Циолковски изрази идеята, че след създаването на изкуствен спътник на Земята, способен да се върне на Земята без щети, следващата стъпка ще бъде решаването на биологични проблеми, свързани с осигуряването на живота на екипажите на космическите кораби. Всъщност, преди първият земянин - гражданин на Съветския съюз Юрий Алексеевич Гагарин - да полети в космоса на космическия кораб „Восток -1“, бяха извършени обширни биомедицински изследвания върху изкуствени земни спътници и космически кораби. Морски свинчета, мишки, кучета, висши растения и водорасли (хлорела), различни микроорганизми, семена от растения, изолирани човешки и заешки тъканни култури и други биологични обекти са изпратени при космически полет. Тези експерименти позволиха на учените да заключат, че животът в космически полет (поне не прекалено дълъг) е възможен. Това беше първото важно постижение на нова област на естествената наука - космическата биология.

Мишките се тестват при нулева гравитация.

Какви са задачите на космическата биология? Каква е темата на нейното изследване? Каква е особеността на методите, които тя използва? Нека първо отговорим на последния въпрос. В допълнение към физиологичните, генетичните, радиобиологичните, микробиологичните и други биологични методи на изследване, космическата биология широко използва постиженията на физиката, химията, астрономията, геофизиката, радиоелектрониката и много други науки.

Резултатите от всички измервания по време на полет трябва да се предават по радиотелеметрични линии. Следователно биологичната радиотелеметрия (биотелеметрия) е основният изследователски метод. Също така е средство за контрол по време на експерименти в космоса. Използването на радиотелеметрия оставя определен отпечатък върху методологията и техниката на биологичните експерименти. Това, което при обикновени сухоземни условия може лесно да бъде взето под внимание или измерено (например засяване на култури от микроорганизми, вземане на проба за анализ, фиксиране, измерване на скоростта на растеж на растения или бактерии, определяне на интензивността на дишането, пулса и др.), в космоса се превръща в сложен научно -технически проблем. Особено ако експериментът се провежда на безпилотни спътници на Земята или космически кораби без екипаж. В този случай всички влияния върху изследвания жив обект и всички измерени стойности трябва да бъдат трансформирани с помощта на подходящи сензори и радиотехнически устройства в електрически сигнали, които играят различна роля. Някои от тях могат да служат като команда за всякакви манипулации с растения, животни или други обекти на изследване, докато други носят информация за състоянието на обекта или процеса, който се изследва.

По този начин методите на космическата биология се отличават с висока степен на автоматизация, тесно са свързани с радиоелектрониката и електротехниката, с радиотелеметрията и компютърните технологии. Изследователят трябва да познава добре всички тези технически средства и освен това се нуждае от задълбочени познания за механизмите на различните биологични процеси.

Какви са предизвикателствата пред космическата биология? Най -важните от тях са три: 1. Изследване на влиянието на условията на полет в космоса и факторите на космоса върху живите организми на Земята. 2. Изследване на биологичните основи за осигуряване на живот в космически полети, на извънземни и планетарни станции. 3. Търсене на жива материя и органични вещества в световното пространство и изследване на характеристиките и формите на извънземен живот. Нека поговорим за всеки от тях.