علم زیست شناسی شامل بخشهای مختلف ، علوم دختر بزرگ و کوچک است. و هر یک از آنها نه تنها در زندگی بشر ، بلکه برای کل سیاره به عنوان یک کل مهم است.

برای دومین قرن متوالی ، مردم سعی کرده اند نه تنها تنوع زمینی زندگی در همه جلوه های آن را مطالعه کنند ، بلکه همچنین دریابند که آیا حیاتی خارج از سیاره ، در فضا وجود دارد یا خیر. این مسائل توسط یک علم خاص - زیست شناسی فضایی - مورد بررسی قرار می گیرد. در بررسی ما مورد بحث قرار خواهد گرفت.

فصل

این علم نسبتاً جوان است ، اما بسیار سریع در حال توسعه است. جنبه های اصلی مطالعه عبارتند از:

1. عوامل فضایی و تأثیر آنها بر موجودات زنده ، فعالیت حیاتی همه سیستم های زنده در فضا یا هواپیما.
2. توسعه زندگی در سیاره ما با مشارکت فضا ، تکامل سیستم های زنده و احتمال وجود زیست توده در خارج از سیاره ما.
3. امکانات ایجاد سیستم های بسته و ایجاد شرایط واقعی زندگی در آنها برای توسعه و رشد راحت موجودات در فضای خارج.

پزشکی فضایی و زیست شناسی علوم نزدیکی هستند که به طور مشترک وضعیت فیزیولوژیکی موجودات زنده در فضا ، شیوع آنها در فضاهای بین سیاره ای و تکامل را مورد مطالعه قرار می دهند.

با تشکر از تحقیقات این علوم ، امکان انتخاب شرایط مطلوب برای یافتن افراد در فضا و بدون آسیب رساندن به سلامتی فراهم شد. مقدار زیادی مواد در مورد وجود حیات در فضا ، امکانات گیاهان و حیوانات (تک سلولی ، چند سلولی) برای زندگی و توسعه در گرانش صفر جمع آوری شده است.

تاریخچه پیشرفت علم

ریشه های زیست شناسی فضایی به دوران باستان برمی گردد ، زمانی که فیلسوفان و اندیشمندان - دانشمندان طبیعی ارسطو ، هراکلیتوس ، افلاطون و دیگران - آسمان پرستاره را مشاهده کردند و سعی کردند رابطه ماه و خورشید را با زمین آشکار کنند و دلایل آن را درک کنند. به دلیل تأثیر آنها بر زمین های کشاورزی و حیوانات.

بعدها ، در قرون وسطی ، تلاش برای تعیین شکل زمین و توضیح چرخش آن آغاز شد. برای مدت طولانی ، نظریه ایجاد شده توسط بطلمیوس شنیده شد. او گفت که زمین است و سایر سیارات و اجرام آسمانی در اطراف او حرکت می کنند

با این حال ، دانشمند دیگری وجود داشت ، نیکلاس کوپرنیک قطب ، که اشتباه بودن این اظهارات را ثابت کرد و سیستم هلیوسنتریک خود را در ساختار جهان پیشنهاد کرد: در مرکز خورشید قرار دارد و همه سیارات در اطراف حرکت می کنند. در این مورد ، خورشید نیز یک ستاره است. پیروان جوردانو برونو ، نیوتن ، کپلر ، گالیله نظرات او را تأیید کردند.

با این حال ، این زیست شناسی فضایی به عنوان یک علم بود که بسیار دیرتر ظاهر شد. فقط در قرن بیستم ، دانشمند روسی کنستانتین ادواردوویچ سیولکوفسکی سیستمی را ایجاد کرد که به مردم اجازه می دهد تا به اعماق فضا نفوذ کرده و به آرامی آنها را مطالعه کنند. او به حق پدر این علم محسوب می شود. همچنین اکتشافات در فیزیک و اخترفیزیک ، شیمی کوانتومی و مکانیک اینشتین ، بور ، پلانک ، لاندو ، فرمی ، کاپیتسا ، بوگولیوبوف و دیگران نقش بسزایی در توسعه کیهان شناسی داشت.

تحقیقات علمی جدید ، که به مردم اجازه می داد تا ماموریت های طولانی مدت خود را در فضا انجام دهند ، این امکان را فراهم کرد که دلایل پزشکی و بیولوژیکی خاصی را برای ایمنی و تأثیر شرایط فرازمینی ، که توسط Tsiolkovsky تدوین شده است ، مشخص کند. اصل آنها چه بود؟

1. دانشمندان اثبات نظری تأثیر بی وزنی بر موجودات پستاندار را ارائه کرده اند.
2. او چندین گزینه را برای ایجاد شرایط فضا در آزمایشگاه مدل سازی کرد.
3. وی گزینه هایی را برای فضانوردان برای به دست آوردن غذا و آب با استفاده از گیاهان و چرخه مواد پیشنهاد کرد.

بنابراین ، این سیولکوفسکی بود که تمام مفاهیم اساسی فضانوردی را مطرح کرد ، که امروزه اهمیت خود را از دست نداده اند.

بی وزنی

تحقیقات بیولوژیکی مدرن در زمینه مطالعه تأثیر عوامل پویا بر بدن انسان در فضا باعث می شود که فضانوردان را از تأثیر منفی این عوامل به حداکثر برسانیم.

سه ویژگی دینامیکی اصلی وجود دارد:

• ارتعاش ؛
• شتاب؛
• بی وزنی

غیرمعمول ترین و مهمترین تأثیر بر بدن انسان دقیقاً بی وزنی است. این وضعیتی است که در آن نیروی گرانش از بین می رود و دیگر تأثیرات اینرسی جایگزین آن نمی شود. در این حالت ، فرد به طور کامل توانایی کنترل موقعیت بدن در فضا را از دست می دهد. این حالت از لایه های پایینی فضا شروع می شود و در سراسر فضای خود ادامه می یابد.

مطالعات زیست پزشکی نشان داده است که در حالت بی وزنی تغییرات زیر در بدن انسان رخ می دهد:

1. ضربان قلب افزایش می یابد.
2. ماهیچه ها شل می شوند (لحن از بین می رود).
3. کاهش کارایی.
4. توهم فضایی امکان پذیر است.

فردی که گرانش صفر دارد می تواند تا 86 روز بدون آسیب رساندن به سلامتی بماند. این امر به صورت تجربی و پزشکی ثابت شده است. با این حال ، یکی از وظایف زیست شناسی فضایی و پزشکی امروزه توسعه مجموعه اقدامات برای جلوگیری از تأثیر بی وزنی بر بدن انسان به طور کلی ، از بین بردن خستگی ، افزایش و تحکیم عملکرد طبیعی است.

تعدادی از شرایط وجود دارد که فضانوردان برای غلبه بر بی وزنی و حفظ کنترل بدن رعایت می کنند:

به منظور دستیابی به نتایج خوب در غلبه بر بی وزنی ، فضانوردان تحت آموزش کامل روی زمین قرار می گیرند. اما ، متأسفانه ، تاکنون موارد مدرن اجازه ایجاد چنین شرایطی در آزمایشگاه را نمی دهند. غلبه بر نیروی جاذبه در سیاره ما امکان پذیر نیست. همچنین یکی از چالش های آینده برای فضا و زیست شناسی پزشکی است.

نیروهای G در فضا (شتاب)

یکی دیگر از عوامل مهم م bodyثر بر بدن انسان در فضا ، شتاب یا اضافه بار است. جوهر این عوامل به توزیع مجدد ناهموار بار بر روی بدن در حرکات سریع با سرعت زیاد در فضا کاهش می یابد. دو نوع اصلی شتاب وجود دارد:

• کوتاه مدت؛
• بلند مدت.

همانطور که توسط تحقیقات زیست پزشکی نشان داده شده است ، هر دو شتاب در تأثیرگذاری بر وضعیت فیزیولوژیکی ارگانیسم فضانورد بسیار مهم است.

به عنوان مثال ، تحت تأثیر شتاب های کوتاه مدت (که کمتر از 1 ثانیه طول می کشد) ، تغییرات غیرقابل برگشت در بدن می تواند در سطح مولکولی رخ دهد. همچنین اگر اندام ها آموزش نبینند ، به اندازه کافی ضعیف باشند ، احتمال پارگی غشای آنها وجود دارد. چنین تأثیراتی را می توان در حین جداسازی کپسول با فضانورد در فضا ، هنگام بیرون راندن او یا هنگام فرود فضاپیما در مدارها انجام داد.

بنابراین ، بسیار مهم است که فضانوردان قبل از رفتن به فضا یک معاینه پزشکی کامل و برخی تمرینات بدنی را انجام دهند.

شتاب طولانی مدت در هنگام پرتاب و فرود موشک و همچنین در حین پرواز در برخی از مکان های فضایی در فضا رخ می دهد. بر اساس داده های ارائه شده توسط تحقیقات علمی پزشکی ، تأثیر چنین شتاب هایی بر بدن به شرح زیر است:

• ضربان قلب و ضربان قلب افزایش می یابد ؛
• تنفس سریع می شود ؛
• تهوع و ضعف ، رنگ پریدگی پوست وجود دارد.
• بینایی رنج می برد ، یک فیلم قرمز یا سیاه در مقابل چشم ظاهر می شود.
• احتمالاً احساس درد در مفاصل ، اندام ها ؛
• تن ماهیچه می افتد ؛
• تغییرات تنظیم عصبی-هومورال ؛
• تبادل گاز در ریه ها و در کل بدن متفاوت می شود.
• تعریق ممکن است

نیروهای G و گرانش صفر دانشمندان علوم پزشکی را وادار به ارائه روش های مختلف می کند. به منظور سازگاری ، فضانوردان را تربیت کنید تا بتوانند بدون عواقب سلامتی و بدون از دست دادن عملکرد در برابر این عوامل مقاومت کنند.

یکی از م waysثرترین روش های آموزش فضانوردان برای شتاب ، دستگاه سانتریفیوژ است. در آن است که می توانید تمام تغییرات ایجاد شده در بدن را تحت تأثیر اضافه بار مشاهده کنید. همچنین به شما امکان می دهد تا تحت تأثیر این عامل آموزش ببینید و با آن سازگار شوید.

پرواز به فضا و دارو

البته پروازهای فضایی تأثیر بسیار زیادی بر سلامت افراد ، به ویژه افرادی که آموزش ندیده اند یا افرادی که بیماری های مزمن دارند ، می گذارد. بنابراین ، یک جنبه مهم ، تحقیقات پزشکی در مورد همه ظرافت های پرواز ، همه واکنش های بدن به متنوع ترین و باور نکردنی ترین تأثیرات نیروهای فرازمینی است.

پرواز با جاذبه صفر ، پزشکی و زیست شناسی مدرن را مجبور می کند مجموعه ای از اقدامات را برای تغذیه ، استراحت ، اکسیژن رسانی ، حفظ ظرفیت کار و غیره تهیه و تدوین کند (البته ، البته).

علاوه بر این ، دارو طوری طراحی شده است که در مواقع پیش بینی نشده ، شرایط اضطراری و همچنین محافظت از نیروهای ناشناخته دیگر سیارات و فضاها ، کمک شایانی به فضانوردان می کند. این بسیار دشوار است ، به زمان و تلاش زیادی نیاز دارد ، یک پایگاه نظری بزرگ ، استفاده از آخرین تجهیزات مدرن و داروها.

علاوه بر این ، پزشکی در کنار فیزیک و زیست شناسی وظیفه دارد از فضانوردان در برابر عوامل فیزیکی شرایط فضا محافظت کند ، مانند:

• درجه حرارت؛
• تابش - تشعشع؛
• فشار؛
• شهاب سنگ ها

بنابراین ، مطالعه همه این عوامل و ویژگی ها بسیار مهم است.

در زیست شناسی

زیست شناسی فضایی ، مانند هر علم بیولوژیکی دیگر ، دارای مجموعه ای از روش ها است که امکان انجام تحقیقات ، جمع آوری مطالب نظری و تأیید آن را با نتیجه گیری عملی ممکن می سازد. این روشها در طول زمان بدون تغییر باقی نمی مانند ، آنها مطابق با زمان فعلی به روز شده و مدرن می شوند. با این حال ، روشهای بیولوژیکی که از لحاظ تاریخی تأسیس شده است ، هنوز هم تا به امروز مرتبط است. این شامل:

1. مشاهده
2. آزمایش کنید
3. تحلیل تاریخی.
4. شرح.
5. مقایسه

این روشهای تحقیق بیولوژیکی اساسی هستند و در هر زمان مرتبط هستند. اما تعدادی دیگر نیز وجود دارند که با توسعه علم و فناوری ، فیزیک الکترونیکی و زیست شناسی مولکولی بوجود آمده اند. آنها مدرن نامیده می شوند و بیشترین نقش را در مطالعه کلیه فرایندهای بیولوژیکی ، شیمیایی ، پزشکی و فیزیولوژیکی ایفا می کنند.

روشهای مدرن

1. مهندسی ژنتیک و روشهای بیوانفورماتیکاین شامل تبدیل آگروباکتریال و بالستیک ، PCR (واکنش های زنجیره ای پلیمراز) است. نقش تحقیقات بیولوژیکی از این دست بسیار بزرگ است ، زیرا این آنها هستند که امکان یافتن گزینه هایی را برای حل مشکل تغذیه و اشباع اکسیژن و کابین ها برای وضعیت راحت فضانوردان پیدا می کنند.
2. شیمی پروتئین و روشهای هیستوشیمی... به شما امکان می دهد پروتئین ها و آنزیم های موجود در سیستم های زنده را کنترل کنید.
3. استفاده از میکروسکوپ فلورسانس، میکروسکوپ فوق رزولوشن
4. کاربردهای زیست شناسی مولکولی و بیوشیمیو روشهای تحقیق آنها
5. زیست سنجی- روشی که نتیجه ترکیبی از کار مهندسان و پزشکان بر اساس بیولوژیکی است. این به شما امکان می دهد تمام عملکردهای مهم فیزیولوژیکی بدن را از راه دور با استفاده از کانال های ارتباطی رادیویی بدن انسان و یک دستگاه ضبط کامپیوتر کنترل کنید. زیست شناسی فضایی از این روش به عنوان روش اولیه برای ردیابی اثرات شرایط فضایی بر فضانوردان استفاده می کند.
6. نشانه بیولوژیکی فضای بین سیاره ای... یک روش بسیار مهم زیست شناسی فضایی ، که امکان ارزیابی وضعیت بین سیاره ای محیط را فراهم می آورد و اطلاعاتی در مورد ویژگی های سیارات مختلف به دست می آورد. اساس کار در اینجا استفاده از حیوانات با سنسورهای یکپارچه است. این حیوانات آزمایشی (موش ، سگ ، میمون) هستند که اطلاعات را از مدارها استخراج می کنند ، که توسط دانشمندان زمین برای تجزیه و تحلیل و نتیجه گیری استفاده می شود.

روشهای مدرن تحقیقات بیولوژیکی امکان حل مشکلات پیشرفته را نه تنها در زیست شناسی فضا ، بلکه در مسائل جهانی نیز ممکن می سازد.

مشکلات زیست شناسی فضایی

متأسفانه همه روشهای ذکر شده در تحقیقات پزشکی و بیولوژیکی هنوز نتوانسته اند تمام مشکلات زیست شناسی فضایی را حل کنند. تعدادی از مسائل سوزاننده وجود دارد که تا به امروز فوریت یافته است. اجازه دهید مشکلات اصلی پزشکی و زیست شناسی فضایی را در نظر بگیریم.

1. انتخاب پرسنل آموزش دیده برای پروازهای فضایی که وضعیت سلامتی آنها قادر به برآوردن تمام الزامات پزشکان خواهد بود (از جمله اجازه دادن به فضانوردان برای آموزش و آموزش دقیق پروازها).
2. سطح مناسب آموزش و تأمین کلیه خدمه لازم برای فضای کار.
3. اطمینان از ایمنی از هر نظر (از جمله عوامل ناشناخته یا تأثیر خارجی از سیارات دیگر) برای کشتی های کار و سازه های هواپیما.
4. توانبخشی روانی - فیزیولوژیکی فضانوردان در بازگشت به زمین.
5. توسعه روشهای حفاظت از فضانوردان و
6. اطمینان از شرایط عادی زندگی در کابین خلبان در طول پروازهای فضایی.
7. توسعه و کاربرد فناوری های رایانه ای مدرن در پزشکی فضایی.
8. پیاده سازی پزشکی از راه دور و بیوتکنولوژی فضایی. با استفاده از روشهای این علوم.
9. حل مشکلات پزشکی و بیولوژیکی برای پروازهای راحت فضانوردان به مریخ و سایر سیارات.
10. سنتز عوامل دارویی که مشکل اکسیژن رسانی در فضا را حل می کند.

توسعه یافته ، بهبود یافته و پیچیده در روش های کاربردی تحقیقات زیست پزشکی ، قطعاً به شما امکان می دهد همه وظایف و مشکلات موجود را حل کنید. با این حال ، این که چه زمانی خواهد بود یک سوال دشوار و نسبتاً غیرقابل پیش بینی است.

لازم به ذکر است که نه تنها دانشمندان روسی مشغول حل همه این مسائل هستند ، بلکه شورای علمی همه کشورهای جهان نیز مشغول به کار هستند. و این یک امتیاز بزرگ است. از این گذشته ، تحقیقات و جستجوهای مشترک نتایج مثبت بی نظیری بزرگتر و سریعتر را به همراه خواهد داشت. همکاری نزدیک جهان در حل مشکلات فضایی کلید موفقیت در اکتشافات فضایی فرازمینی است.

دستاوردهای مدرن

چنین دستاوردهایی بسیار است. از این گذشته ، هر روز کار فشرده ای انجام می شود ، دقیق و سخت ، که به ما امکان می دهد مواد جدید و بیشتری پیدا کنیم ، نتیجه گیری کنیم و فرضیه ها را تدوین کنیم.

یکی از مهمترین اکتشافات قرن 21 در کیهان شناسی ، کشف آب در مریخ بود. این بلافاصله باعث بوجود آمدن ده ها فرضیه در مورد وجود یا عدم وجود حیات در کره زمین ، در مورد احتمال استقرار زمینیان به مریخ و غیره شد.

کشف دیگر این بود که دانشمندان محدوده سنی را تعیین کرده اند که در آن فرد می تواند تا آنجا که ممکن است راحت باشد و بدون عواقب جدی می تواند در فضا باشد. این سن از 45 سالگی شروع می شود و تقریباً 55-60 سال به پایان می رسد. جوانانی که به فضا می روند پس از بازگشت به زمین از نظر روانی و فیزیولوژیکی بسیار رنج می برند ؛ سازگاری و بازسازی آنها دشوار است.

آب در ماه نیز یافت شد (2009). عطارد و مقدار زیادی نقره نیز در ماهواره زمین یافت شد.

روشهای تحقیقات بیولوژیکی ، و همچنین شاخصهای مهندسی و فیزیکی ، به ما این امکان را می دهد که با اطمینان به این نتیجه برسیم که اثرات تابش یونی و تابش در فضا بی ضرر است (حداقل نه بیشتر از زمین مضر).

تحقیقات علمی ثابت کرده است که اقامت طولانی مدت در فضا اثری در سلامت جسمانی فضانوردان نمی گذارد. با این حال ، مشکلات از نظر روانی همچنان باقی است.

مطالعاتی انجام شده است که ثابت می کند گیاهان بالاتر نسبت به قرار گرفتن در فضا واکنش متفاوتی نشان می دهند. بذر برخی از گیاهان هیچ گونه تغییر ژنتیکی در طول مطالعه نشان نداد. از سوی دیگر ، تغییر شکل های واضحی در سطح مولکولی نشان داد.

آزمایشات انجام شده بر روی سلولها و بافتهای موجودات زنده (پستانداران) ثابت کرده است که فضا بر وضعیت طبیعی و عملکرد این اندامها تأثیر نمی گذارد.

انواع مختلف تحقیقات پزشکی (توموگرافی ، MRI ، آزمایش خون و ادرار ، کاردیوگرام ، توموگرافی کامپیوتری و غیره) به این نتیجه رسیدند که ویژگی های فیزیولوژیکی ، بیوشیمیایی ، مورفولوژیکی سلول های انسان در فضا تا 86 روز بدون تغییر باقی می ماند. به

در شرایط آزمایشگاهی ، یک سیستم مصنوعی ایجاد شد ، که به فرد امکان می دهد تا حد ممکن به حالت بی وزنی نزدیک شود و در نتیجه تمام جنبه های تأثیر این حالت بر بدن را مطالعه کند. این امر به نوبه خود امکان ایجاد تعدادی اقدامات پیشگیرانه را برای جلوگیری از تأثیر این عامل در طول پرواز شخص در جاذبه صفر فراهم کرد.

نتایج زیست شناسی داده هایی بود که نشان دهنده وجود سیستم های آلی خارج از زیست کره زمین بود. تا کنون ، تنها فرمول نظری این مفروضات ممکن شده است ، اما به زودی دانشمندان قصد دارند شواهد عملی را به دست آورند.

با تشکر از تحقیقات زیست شناسان ، فیزیکدانان ، پزشکان ، بوم شناسان و شیمی دانان ، مکانیسم های عمیق تأثیر انسان بر زیست کره آشکار شده است. دستیابی به این هدف با ایجاد اکوسیستم های مصنوعی در خارج از سیاره و اعمال همان تأثیر روی آنها بر روی زمین امکان پذیر شد.

اینها همه دستاوردهای زیست شناسی فضایی ، کیهان شناسی و پزشکی امروزه نیستند ، بلکه تنها اصلی ترین آنها هستند. پتانسیل بزرگی وجود دارد که تحقق آن وظیفه این علوم برای آینده است.

زندگی در فضا

طبق مفاهیم مدرن ، زندگی در فضا می تواند وجود داشته باشد ، زیرا اکتشافات اخیر وجود شرایط مناسب برای ظهور و توسعه زندگی را در برخی از سیارات تأیید می کند. با این حال ، نظرات دانشمندان در مورد این موضوع به دو دسته تقسیم می شود:

• هیچ جائی جز زمین وجود ندارد ، هرگز نبوده و نخواهد بود.
• زندگی در گستره وسیعی از فضا وجود دارد ، اما مردم هنوز آن را کشف نکرده اند.

اینکه کدام یک از فرضیه ها صحیح است بستگی به شخص شخص دارد. شواهد و رد کافی برای یکی و دیگری وجود دارد.

اسلاید 1

توضیحات اسلاید:

اسلاید 2

توضیحات اسلاید:

اسلاید 3

توضیحات اسلاید:

اسلاید 4

توضیحات اسلاید:

اسلاید 5

توضیحات اسلاید:

اسلاید 6

توضیحات اسلاید:

آزمایش بر روی ماهواره زیستی اتحاد جماهیر شوروی "Kosmos-110" با دو سگ در کشتی و روی ماهواره زیستی آمریکایی "Bios-3" با یک میمون در کشتی برای توسعه بیشتر جهت اکوفیزیولوژیکی تحقیقات مهم بود. در طول پرواز 22 روزه ، سگها برای اولین بار نه تنها در معرض تأثیر عوامل ناگزیر ذاتی ، بلکه تعدادی از تأثیرات خاص (تحریک عصب سینوسی توسط جریان الکتریکی ، بستن شریان های کاروتید و غیره) قرار گرفتند. .) ، با هدف روشن کردن ویژگیهای تنظیم عصبی گردش خون در گرانش صفر. فشار خون در حیوانات به روش مستقیم ثبت شد. در طول پرواز میمون در ماهواره زیستی "Bios-3" ، که 8.5 روز طول کشید ، تغییرات جدی در چرخه خواب و بیداری کشف شد (تکه تکه شدن حالات هوشیاری ، انتقال سریع از خواب آلودگی به بیداری ، کاهش قابل توجه خواب. مراحل مرتبط با رویاها و خواب آلودگی عمیق) ، و همچنین نقض ریتم روزانه برخی از فرایندهای فیزیولوژیکی. به گفته برخی از کارشناسان ، مرگ حیوان که اندکی پس از خاتمه زودهنگام پرواز رخ داد ، به دلیل تأثیر بی وزنی بود که منجر به توزیع مجدد خون در بدن ، از دست دادن مایعات و اختلال در متابولیسم پتاسیم و سدیم شد. به

اسلاید 7

توضیحات اسلاید:

اسلاید 8

توضیحات اسلاید:

اسلاید 9

توضیحات اسلاید:

تحقیقات در زمینه زیست شناسی فضایی امکان ایجاد تعدادی اقدامات حفاظتی را فراهم کرد و امکان پرواز ایمن به فضای انسانی را فراهم کرد ، که توسط پروازهای کشتی های شوروی و سپس آمریکایی با افراد سوار انجام شد. اهمیت زیست شناسی فضایی به این محدود نمی شود. تحقیقات در این زمینه به ویژه برای رسیدگی به تعدادی از مسائل ، به ویژه برای اکتشاف بیولوژیکی مسیرهای جدید فضایی ، همچنان مورد نیاز خواهد بود. این امر مستلزم توسعه روش های جدید زیست تله متری (روشی برای تحقیقات از راه دور پدیده های بیولوژیکی و اندازه گیری شاخص های بیولوژیکی) ، ایجاد دستگاه های قابل کاشت برای دورسنجی کوچک (مجموعه ای از فناوری ها است که امکان اندازه گیری از راه دور و جمع آوری اطلاعات را فراهم می کند. به اپراتور یا کاربر) ، تبدیل انواع مختلف انرژی ناشی از بدن به انرژی الکتریکی لازم برای تغذیه چنین وسایلی ، روشهای جدید فشرده سازی اطلاعات و غیره. زیست شناسی فضا نیز نقش بسیار مهمی در توسعه مجتمع های زیستی یا سیستم های اکولوژیکی بسته با ارگانیسم های اتوتروف و هتروتروف که برای پروازهای طولانی مدت ضروری هستند.

ارسال کار خوب خود را در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان ، دانشجویان تحصیلات تکمیلی ، دانشمندان جوان که از پایگاه دانش در مطالعات و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

اسناد مشابه

ویژگیهای کلی علم زیست شناسی. مراحل توسعه زیست شناسی کشف قوانین اساسی وراثت. نظریه سلولی ، قوانین وراثت ، پیشرفت در بیوشیمی ، بیوفیزیک و بیولوژی مولکولی. پرسش از عملکردهای ماده زنده.

تست ، اضافه شده 02/25/2012


روش شناسی زیست شناسی مدرن. مشکلات فلسفی و روش شناختی زیست شناسی. مراحل تحول ایده ها در مورد مکان و نقش زیست شناسی در سیستم دانش علمی مفهوم واقعیت بیولوژیکی نقش تأمل فلسفی در توسعه علوم زیستی.

چکیده ، اضافه شده 01/30/2010


منشأ زیست شناسی به عنوان یک علم. ایده ها ، اصول و مفاهیم زیست شناسی قرن 18. بیان نظریه تکامل توسط چارلز داروین و شکل گیری آموزه وراثت. دیدگاههای تکاملی لامارک ، داروین ، مندل. تکامل سیستم های پلی ژنیک و رانش ژنتیکی

مقاله ترم اضافه شده در 01/07/2011


تأثیر وضوح بر کیفیت جذب دانش زیست شناسی دانش آموزان در تمام مراحل درس. تاریخ ظهور مفهوم "دیدنی" به عنوان یک اصل تعلیمی آموزش. طبقه بندی وسایل کمک بصری در زیست شناسی و روشهای کاربرد آنها در کلاس درس

مقاله ترم ، اضافه شده 05/03/2009


مبانی نظری ، موضوع ، موضوع و قوانین زیست شناسی. ماهیت ، تحلیل و اثبات بدیهیات زیست شناسی نظری ، تعمیم یافته توسط B.M. مدنیکوف و توصیف زندگی و غیر حیات متفاوت با آن. ویژگی های نظریه ژنتیک توسعه

چکیده در 05/28/2010 اضافه شده است


مفهوم دستگاه های بزرگنمایی (ذره بین ، میکروسکوپ) ، هدف و دستگاه آنها. بخشهای اصلی کاربردی و سازنده-تکنولوژیکی یک میکروسکوپ مدرن که در درس زیست شناسی استفاده می شود. انجام کارهای آزمایشگاهی در درس زیست شناسی.

مقاله ترم ، اضافه شده 02/18/2011


مطالعه بیوگرافی و فعالیتهای علمی چارلز داروین ، بنیانگذار زیست شناسی تکاملی. اثبات فرضیه منشاء انسان از جد میمون مانند. مفاد اصلی دکترین تکاملی. محدوده انتخاب طبیعی

ارائه در 26/11/2016 اضافه شد


استفاده از جلبک در فضا جنبه های منفی علمی که به مسائل زیست شناسی در فضا می پردازد ، زیست شناسی فضایی نامیده می شود. یکی از مشکلات ، استفاده از جلبک ها به نفع بشر در فتح فضا است.




























1 از 9

ارائه در مورد موضوع:نقش زیست شناسی در تحقیقات فضایی

اسلاید شماره 1

توضیحات اسلاید:

نقش زیست شناسی در تحقیقات فضایی برای درک نقش زیست شناسی در تحقیقات فضایی ، باید به زیست شناسی فضا روی آوریم. زیست شناسی فضایی مجموعه ای از علوم غالباً بیولوژیکی است که موارد زیر را مطالعه می کند: 1) ویژگی های زندگی موجودات زمینی در فضا و در طول پروازها با فضاپیماها 2) اصول ساخت سیستم های بیولوژیکی برای حمایت از زندگی اعضای خدمه سفینه ها و ایستگاه ها 3) اشکال حیات فرازمینی.

اسلاید شماره 2

توضیحات اسلاید:

زیست شناسی فضایی یک علم ترکیبی است که دستاوردهای شاخه های مختلف زیست شناسی ، پزشکی هوانوردی ، نجوم ، ژئوفیزیک ، الکترونیک رادیویی و بسیاری از علوم دیگر را گرد هم آورده است و روش های تحقیقاتی خود را بر اساس آنها ایجاد کرده است. کار در زمینه زیست شناسی فضایی بر روی انواع مختلف موجودات زنده از ویروس گرفته تا پستانداران انجام می شود.

اسلاید شماره 3

توضیحات اسلاید:

وظیفه اصلی زیست شناسی فضا مطالعه تأثیر عوامل پرواز فضایی (شتاب ، ارتعاش ، بی وزنی ، تغییر محیط گازی ، تحرک محدود و جداسازی کامل در حجم بسته و غیره) و فضای بیرونی (خلاء ، تابش ، کاهش میدان مغناطیسی قدرت و غیره) ... تحقیقات در زمینه زیست شناسی فضا در آزمایش های آزمایشگاهی انجام می شود ، تا حدی یا تأثیر عوامل فردی پرواز فضایی و فضای خارج را بازتولید می کند. با این حال ، ضروری ترین آنها آزمایش های بیولوژیکی پرواز هستند ، که در طی آنها می توان تأثیر مجموعه ای از عوامل محیطی غیر معمول را بر موجود زنده بررسی کرد.

اسلاید شماره 4

توضیحات اسلاید:

خوکچه هندی ، موش ، سگ ، گیاهان و جلبک های بالاتر (کلرلا) ، میکروارگانیسم های مختلف ، دانه های گیاهی ، کشت های جدا شده از بافت انسان و خرگوش و سایر اجسام بیولوژیکی در حال پرواز بر روی ماهواره های مصنوعی زمین و فضاپیماها فرستاده شدند.

اسلاید شماره 5

توضیحات اسلاید:

در محل ورود به مدار ، حیوانات شتاب افزایش نبض و تنفس را نشان دادند که پس از انتقال فضاپیما به پرواز مداری به تدریج ناپدید شد. مهمترین تأثیر مستقیم شتاب ، تغییرات در تهویه ریوی و توزیع مجدد خون در سیستم عروقی ، از جمله در دایره کوچک ، و همچنین تغییر در تنظیم بازتاب گردش خون است. عادی سازی نبض پس از قرار گرفتن در معرض شتاب در گرانش صفر بسیار کندتر از آزمایش در سانتریفیوژ در شرایط زمین رخ می دهد. مقادیر متوسط ​​و مطلق نرخ نبض در گرانش صفر کمتر از آزمایش های مربوط به مدل سازی روی زمین بود و با نوسانات شدید مشخص می شد. تجزیه و تحلیل فعالیت حرکتی سگها نشان داد که سازگاری نسبتاً سریعی با شرایط بی وزنی غیر معمول و بازیابی توانایی هماهنگی حرکات دارد. نتایج مشابهی در آزمایش روی میمون ها به دست آمد. مطالعات رفلکس های مشروط در موش ها و خوکچه های هندی پس از بازگشت از پرواز فضایی در مقایسه با آزمایش های قبل از پرواز هیچ تغییری نشان نداده است.

اسلاید شماره 6

توضیحات اسلاید:

آزمایش بر روی ماهواره زیستی اتحاد جماهیر شوروی Kosmos-110 با دو سگ در کشتی و روی ماهواره زیستی آمریکایی Bios-3 با یک میمون در کشتی برای توسعه بیشتر جهت اکوفیزیولوژیکی تحقیقات مهم بود. عوامل ناگزیر ذاتی ، اما تعدادی از تأثیرات ویژه (تحریک عصب سینوسی توسط جریان الکتریکی ، فشرده سازی شریان های کاروتید و غیره) ، با هدف روشن کردن ویژگی های تنظیم عصبی گردش خون در گرانش صفر. فشار خون در حیوانات به روش مستقیم ثبت شد. در طول پرواز میمون در ماهواره زیستی "Bios-3" ، که 8.5 روز طول کشید ، تغییرات جدی در چرخه خواب و بیداری کشف شد (تکه تکه شدن حالات هوشیاری ، انتقال سریع از خواب آلودگی به بیداری ، کاهش قابل توجه خواب. مراحل مرتبط با رویاها و خواب آلودگی عمیق) ، و همچنین نقض ریتم روزانه برخی از فرایندهای فیزیولوژیکی. به گفته برخی از کارشناسان ، مرگ حیوان که اندکی پس از خاتمه زودهنگام پرواز رخ داد ، به دلیل تأثیر بی وزنی بود که منجر به توزیع مجدد خون در بدن ، از دست دادن مایعات و اختلال در متابولیسم پتاسیم و سدیم شد. به

اسلاید شماره 7

توضیحات اسلاید:

مطالعات ژنتیکی انجام شده در پروازهای فضایی در مدار نشان می دهد که قرار گرفتن در فضا بر روی پیاز خشک و دانه های نیگلا تأثیر محرک دارد. تسریع تقسیم سلولی روی نهال های نخود فرنگی ، ذرت و گندم یافت شد. در فرهنگ نژاد مقاوم در برابر تشعشع اکتینومایستها (باکتری ها) ، 6 برابر تعداد اسپورهای زنده و مستعمرات در حال رشد بیشتر بود ، در حالی که در سویه حساس به اشعه (کشت خالص ویروسها ، باکتریها ، سایر میکروارگانیسمها یا کشت سلولی جدا شده در در یک زمان خاص و در یک مکان مشخص) در شاخص های مربوطه 12 برابر کاهش یافت. مطالعات پس از پرواز و تجزیه و تحلیل اطلاعات به دست آمده نشان داد که پرواز طولانی مدت در فضا در پستانداران با سازماندهی شدید سیستم قلبی عروقی ، اختلال در متابولیسم آب و نمک ، به ویژه کاهش قابل توجه محتوای کلسیم همراه است. استخوان ها.

اسلاید شماره 8

توضیحات اسلاید:

در نتیجه تحقیقات بیولوژیکی انجام شده بر روی موشک های ارتفاع بالا و بالستیک ، ماهواره ها ، KKS و دیگر فضاپیماها ، ثابت شده است که یک فرد می تواند برای مدت نسبتاً طولانی در پروازهای فضایی زندگی و کار کند. نشان داده شده است که بی وزنی تحمل بدن در برابر فعالیت بدنی را کاهش می دهد و سازگاری مجدد با شرایط گرانش طبیعی (زمینی) را مشکل می کند. یکی از نتایج مهم تحقیقات بیولوژیکی در فضا ، این واقعیت است که بی وزنی فعالیت جهش زایی ندارد ، حداقل در مورد جهش های ژنی و کروموزومی. هنگام تهیه و انجام مطالعات بیشتر زیست بوم شناختی و زیست محیطی در پروازهای فضایی ، توجه اصلی به مطالعه تأثیر بی وزنی بر فرآیندهای درون سلولی ، اثرات بیولوژیکی ذرات سنگین با بار زیاد ، ریتم روزانه فرایندهای فیزیولوژیکی و بیولوژیکی و اثرات ترکیبی تعدادی از عوامل پرواز فضایی.

اسلاید شماره 9

توضیحات اسلاید:

تحقیقات در زمینه زیست شناسی فضایی امکان ایجاد تعدادی اقدامات حفاظتی را فراهم کرد و امکان پرواز ایمن به فضای انسانی را فراهم کرد ، که توسط پروازهای کشتی های شوروی و سپس آمریکایی با افراد سوار انجام شد. اهمیت زیست شناسی فضایی به این محدود نمی شود. تحقیقات در این زمینه به ویژه برای رسیدگی به تعدادی از مسائل ، به ویژه برای اکتشاف بیولوژیکی مسیرهای جدید فضایی ، همچنان مورد نیاز خواهد بود. این امر مستلزم توسعه روش های جدید زیست تله متری (روشی برای تحقیقات از راه دور پدیده های بیولوژیکی و اندازه گیری شاخص های بیولوژیکی) ، ایجاد دستگاه های قابل کاشت برای دورسنجی کوچک (مجموعه ای از فناوری ها است که امکان اندازه گیری از راه دور و جمع آوری اطلاعات را فراهم می کند. به اپراتور یا کاربر) ، تبدیل انواع مختلف انرژی ناشی از بدن به انرژی الکتریکی لازم برای تغذیه چنین وسایلی ، روشهای جدید فشرده سازی اطلاعات و غیره. زیست شناسی فضا نیز نقش بسیار مهمی در توسعه مجتمع های زیستی یا سیستم های اکولوژیکی بسته با ارگانیسم های اتوتروف و هتروتروف که برای پروازهای طولانی مدت ضروری هستند.

پرتاب اولین ماهواره مصنوعی زمین در سال 1957 و توسعه بیشتر فضانوردی مشکلات بزرگ و پیچیده ای را برای زمینه های مختلف علوم به وجود آورد. شاخه های جدیدی از دانش پدید آمده است. یکی از آنها - زیست شناسی فضایی

در سال 1908 ، K.E. Tsiolkovsky این ایده را بیان کرد که پس از ایجاد یک ماهواره مصنوعی زمین قادر به بازگشت بدون آسیب به زمین ، گام بعدی حل مشکلات بیولوژیکی مرتبط با اطمینان از زندگی خدمه فضاپیما است. در واقع ، قبل از اولین زمینی - شهروند اتحاد جماهیر شوروی یوری آلکسیویچ گاگارین - با سفینه فضایی با فضاپیمای Vostok -1 ، تحقیقات بیومدیکی گسترده ای بر روی ماهواره ها و فضاپیماهای مصنوعی زمین انجام شد. خوکچه هندی ، موش ، سگ ، گیاهان و جلبک های بالاتر (کلرلا) ، میکروارگانیسم های مختلف ، دانه های گیاهی ، کشت های جدا شده از بافت انسان و خرگوش و سایر اجسام بیولوژیکی در یک پرواز فضایی برای آنها ارسال شد. این آزمایشات به دانشمندان اجازه داد به این نتیجه برسند که زندگی در پروازهای فضایی (حداقل نه خیلی طولانی) امکان پذیر است. این اولین دستاورد مهم حوزه جدید علوم طبیعی - زیست شناسی فضایی بود.

موش ها در جاذبه صفر آزمایش می شوند.

وظایف زیست شناسی فضایی چیست؟ موضوع تحقیق او چیست؟ ویژگی روش هایی که او استفاده می کند چیست؟ بیایید ابتدا به س lastال آخر پاسخ دهیم. زیست شناسی فضا علاوه بر روشهای تحقیق فیزیولوژیکی ، ژنتیکی ، رادیوبیولوژیکی ، میکروبیولوژیکی و سایر روشهای بیولوژیکی ، از دستاوردهای فیزیک ، شیمی ، نجوم ، ژئوفیزیک ، الکترونیک رادیویی و بسیاری از علوم دیگر استفاده گسترده ای می کند.

نتایج هر اندازه گیری در پرواز باید از طریق خطوط تله متری رادیویی منتقل شود. بنابراین ، پرتودرمانی بیولوژیکی (بیوتل متری) روش اصلی تحقیق است. همچنین وسیله ای برای کنترل در طول آزمایشات در فضا است. استفاده از تله متری رادیویی در روش و تکنیک آزمایش های بیولوژیکی اثری قطعی بر جای می گذارد. آنچه در شرایط معمولی زمینی می توان به راحتی در نظر گرفت یا اندازه گیری کرد (برای مثال ، کشت میکروارگانیسم ها ، نمونه برداری برای تجزیه و تحلیل ، ثابت کردن آن ، اندازه گیری سرعت رشد گیاهان یا باکتری ها ، تعیین شدت تنفس ، ضربان قلب ، و غیره) ، در فضا به یک مشکل پیچیده علمی و فنی تبدیل می شود. به خصوص اگر آزمایش بر روی ماهواره های بدون سرنشین زمین یا سفینه های فضایی بدون خدمه انجام شود. در این حالت ، همه تأثیرات بر روی جسم زنده مورد مطالعه و همه مقادیر اندازه گیری شده باید با کمک حسگرهای مناسب و دستگاههای رادیو-فنی به سیگنالهای الکتریکی تبدیل شوند که نقش متفاوتی دارند. برخی از آنها می توانند به عنوان دستوری برای هر نوع دستکاری با گیاهان ، حیوانات یا سایر اشیاء مورد مطالعه عمل کنند ، در حالی که برخی دیگر اطلاعاتی در مورد وضعیت شی یا فرآیند مورد مطالعه دارند.

بنابراین ، روشهای زیست شناسی فضایی با درجه بالایی از اتوماسیون متمایز می شوند ، ارتباط تنگاتنگی با الکترونیک رادیویی و مهندسی برق ، با تله متری رادیویی و فناوری رایانه دارند. محقق باید همه این ابزارهای فنی را به خوبی بشناسد و علاوه بر این ، به دانش عمیقی از مکانیسم های مختلف فرایندهای بیولوژیکی نیاز دارد.

چالش های زیست شناسی فضایی چیست؟ مهمترین آنها سه مورد است: 1. بررسی تأثیر شرایط پرواز به فضا و عوامل فضای بیرونی بر موجودات زنده زمین. 2. بررسی مبانی بیولوژیکی تضمین حیات در پروازهای فضایی ، در ایستگاه های فرازمینی و سیاره ای. 3. جستجو برای مواد زنده و مواد آلی در فضای جهان و مطالعه ویژگی ها و اشکال حیات فرازمینی. بیایید در مورد هر یک از آنها صحبت کنیم.