Uloga biologije u prezentaciji svemirskih istraživanja. Svemirska biologija

Znanost biologije uključuje mnogo različitih odjeljaka, velikih i malih kćeri. I svaki od njih važan je ne samo u ljudskom životu, već i za cijeli planet u cjelini.

Već drugo stoljeće zaredom ljudi pokušavaju proučavati ne samo zemaljsku raznolikost života u svim njegovim manifestacijama, već i doznati postoji li život izvan planeta, u svemiru. Ovim se pitanjima bavi posebna znanost - svemirska biologija. O tome će biti riječi u našem pregledu.

Poglavlje

Ova je znanost relativno mlada, ali se vrlo brzo razvija. Glavni aspekti studije su:

Svemirski čimbenici i njihov utjecaj na organizme živih bića, vitalna aktivnost svih živih sustava u svemiru ili zrakoplovima.
Razvoj života na našem planetu uz sudjelovanje svemira, evolucija živih sustava i vjerojatnost postojanja biomase izvan našeg planeta.
Mogućnosti izgradnje zatvorenih sustava i stvaranja u njima stvarnih životnih uvjeta za ugodan razvoj i rast organizama u svemiru.

Svemirska medicina i biologija blisko su povezane znanosti, koje zajedno proučavaju fiziološko stanje živih bića u svemiru, njihovu rasprostranjenost u međuplanetarnim prostorima i evoluciju.

Zahvaljujući istraživanju ovih znanosti, postalo je moguće odabrati optimalne uvjete za pronalaženje ljudi u svemiru, a bez nanošenja štete zdravlju. Prikupljena je ogromna količina materijala o prisutnosti života u svemiru, mogućnostima biljaka i životinja (jednostaničnih, višestaničnih) da žive i razvijaju se u nultoj gravitaciji.

Povijest razvoja znanosti

Korijeni svemirske biologije sežu u davna vremena, kada su filozofi i mislioci - prirodnjaci Aristotel, Heraklit, Platon i drugi - promatrali zvjezdano nebo, pokušavajući otkriti odnos Mjeseca i Sunca sa Zemljom, kako bi razumjeli razloge zbog njihovog utjecaja na poljoprivredno zemljište i životinje.

Kasnije, u srednjem vijeku, počeli su pokušaji određivanja oblika Zemlje i objašnjenja njezine rotacije. Dugo se čula teorija koju je stvorio Ptolomej. Rekla je da je Zemlja i da se svi drugi planeti i nebeska tijela kreću oko nje

Međutim, postojao je još jedan znanstvenik, Poljak Nikola Kopernik, koji je dokazao pogrešnost ovih izjava i predložio vlastiti, heliocentrični sustav strukture svijeta: u središtu je Sunce, a svi se planeti kreću. U ovom slučaju Sunce je također zvijezda. Njegove stavove podržali su sljedbenici Giordana Bruna, Newtona, Keplera, Galilea.

Međutim, svemirska biologija kao znanost pojavila se mnogo kasnije. Tek u XX. Stoljeću ruski znanstvenik Konstantin Eduardovič Tsiolkovsky razvio je sustav koji omogućuje ljudima da prodiru u dubine svemira i polako ih proučavaju. S pravom se smatra ocem ove znanosti. Također, veliku ulogu u razvoju kozmobiologije imala su otkrića u fizici i astrofizici, kvantnoj kemiji i mehanici Einsteina, Bohra, Plancka, Landaua, Fermija, Kapitse, Bogolyubova i drugih.

Nova znanstvena istraživanja, koja su ljudima omogućila da odavno planiraju misije u svemir, omogućila su identificiranje specifičnih medicinskih i bioloških opravdanja za sigurnost i utjecaj izvanzemaljskih uvjeta, koje je formulirao Tsiolkovsky. Što je bila njihova bit?

Znanstvenici su dali teorijsku potporu učinku bestežinskog stanja na organizme sisavaca.
Modelirao je nekoliko mogućnosti za stvaranje prostornih uvjeta u laboratoriju.
Predložio je mogućnosti za astronaute da dobiju hranu i vodu pomoću biljaka i ciklusa tvari.

Dakle, Tsiolkovsky je postavio sve osnovne postulate kozmonautike koji danas nisu izgubili na važnosti.

Bestežinsko stanje

Suvremena biološka istraživanja na području proučavanja utjecaja dinamičkih čimbenika na ljudsko tijelo u svemiru omogućuju maksimalno spašavanje astronauta od negativnog utjecaja upravo tih čimbenika.

Postoje tri glavne dinamičke karakteristike:

vibracija;
ubrzanje;
bestežinsko stanje.

Najneobičniji i najvažniji učinak na ljudsko tijelo je upravo bestežinsko stanje. Ovo je stanje u kojem sila gravitacije nestaje i ne zamjenjuju ga drugi inercijski utjecaji. U tom slučaju osoba potpuno gubi sposobnost kontrole položaja tijela u prostoru. Ovo stanje počinje već u nižim slojevima prostora i traje kroz cijeli njegov prostor.

Biomedicinske studije pokazale su da se u stanju bestežinskog stanja u ljudskom tijelu događaju sljedeće promjene:

Povećava se broj otkucaja srca.
Mišići se opuštaju (ton nestaje).
Smanjena učinkovitost.
Moguće su prostorne halucinacije.

Osoba bez gravitacije može ostati do 86 dana bez štete po zdravlje. To je empirijski i medicinski dokazano. Međutim, jedan od zadataka svemirske biologije i medicine danas je razvoj niza mjera za sprječavanje utjecaja bestežinskog stanja na ljudsko tijelo općenito, uklanjanje umora, povećanje i učvršćivanje normalnih performansi.

Postoje brojni uvjeti koje astronauti poštuju kako bi prevladali bestežinsko stanje i zadržali kontrolu nad tijelom:

Kako bi postigli dobre rezultate u prevladavanju bestežinskog stanja, astronauti prolaze temeljitu obuku na Zemlji. No, nažalost, zasad moderni ne dopuštaju stvaranje takvih uvjeta u laboratoriju. Silu gravitacije na našem planetu nije moguće nadvladati. To je također jedan od izazova za budućnost svemira i medicinske biologije.

G-sile u svemiru (ubrzanje)

Drugi važan faktor koji utječe na ljudsko tijelo u svemiru je ubrzanje ili preopterećenje. Bit ovih čimbenika svodi se na neravnomjernu preraspodjelu opterećenja na tijelo tijekom snažnih kretanja velikom brzinom u prostoru. Postoje dvije glavne vrste ubrzanja:

kratkoročno;
dugoročno.

Kako su pokazala biomedicinska istraživanja, oba ubrzanja vrlo su važna u utjecaju na fiziološko stanje organizma astronauta.

Tako, na primjer, pod djelovanjem kratkotrajnih ubrzanja (traju manje od 1 sekunde) mogu se dogoditi nepovratne promjene u tijelu na molekularnoj razini. Također, ako organi nisu trenirani, dovoljno su slabi, postoji opasnost od pucanja njihovih membrana. Takvi se utjecaji mogu izvršiti tijekom odvajanja kapsule od astronauta u svemiru, tijekom njegovog izbacivanja ili prilikom slijetanja letjelice u orbite.

Stoga je vrlo važno da se astronauti prije odlaska u svemir podvrgnu temeljitom liječničkom pregledu i određenoj tjelesnoj vježbi.

Dugotrajno ubrzanje događa se tijekom lansiranja i slijetanja rakete, kao i tijekom leta na nekim prostornim lokacijama u svemiru. Učinak takvih ubrzanja na tijelo, prema podacima znanstvenih medicinskih istraživanja, je sljedeći:

povećanje broja otkucaja srca i pulsa;
ubrzano disanje;
postoji pojava mučnine i slabosti, bljedilo kože;
vid pati, pred očima se pojavljuje crveni ili crni film;
moguće osjećaj boli u zglobovima, udovima;
tonus mišića pada;
promjene neuro-humoralne regulacije;
izmjena plinova u plućima i tijelu u cjelini postaje drugačija;
moguće je znojenje.

G-sile i nulta gravitacija tjeraju medicinske znanstvenike na različite načine. dopuštajući prilagodbu, osposobljavanje astronauta tako da mogu izdržati djelovanje ovih čimbenika bez posljedica po zdravlje i bez gubitka performansi.

Jedan od najučinkovitijih načina osposobljavanja astronauta za ubrzanje je uređaj za centrifugiranje. U njemu možete promatrati sve promjene koje se događaju u tijelu pod djelovanjem preopterećenja. Također vam omogućuje da trenirate i prilagodite se utjecaju ovog faktora.

Svemirski let i medicina

Svemirski letovi, naravno, imaju vrlo veliki utjecaj na zdravlje ljudi, osobito neobučenih osoba ili onih s kroničnim bolestima. Stoga je važan aspekt medicinsko istraživanje svih suptilnosti leta, svih reakcija tijela na najrazličitije i nevjerojatne učinke izvanzemaljskih sila.

Let nulte gravitacije prisiljava modernu medicinu i biologiju da smisle i formuliraju (istodobno, naravno, provedu) skup mjera kojima će astronautima omogućiti normalnu prehranu, odmor, opskrbu kisikom, očuvanje radne sposobnosti itd.

Osim toga, medicina je osmišljena kako bi astronautima pružila dostojnu pomoć u slučaju nepredviđenih, izvanrednih situacija, kao i zaštitu od utjecaja nepoznatih sila drugih planeta i svemira. Prilično je teško, zahtijeva puno vremena i truda, veliku teorijsku podlogu, uporabu samo najnovije suvremene opreme i lijekova.

Osim toga, medicina, uz fiziku i biologiju, ima zadatak zaštititi astronaute od fizičkih čimbenika svemirskih uvjeta, poput:

temperatura;
radijacija;
pritisak;
meteorita.

Stoga je proučavanje svih ovih čimbenika i karakteristika vrlo važno.

u biologiji

Svemirska biologija, kao i svaka druga biološka znanost, posjeduje određeni skup metoda koje omogućuju provođenje istraživanja, prikupljanje teorijskog materijala i potvrđivanje s praktičnim zaključcima. Ove metode ne ostaju nepromijenjene tijekom vremena, ažuriraju se i moderniziraju u skladu s trenutnim vremenom. Međutim, povijesno uspostavljene biološke metode i dalje su relevantne do danas. To uključuje:

Promatranje.
Eksperiment.
Povijesna analiza.
Opis.
Usporedba.

Ove metode biološkog istraživanja su osnovne, relevantne u svakom trenutku. No, postoji niz drugih koji su nastali razvojem znanosti i tehnologije, elektroničke fizike i molekularne biologije. Nazivaju se modernim i imaju najveću ulogu u proučavanju svih bioloških, kemijskih, medicinskih i fizioloških procesa.

Suvremene metode

Genetski inženjering i bioinformatičke metode. To uključuje agrobakterijsku i balističku transformaciju, PCR (lančane reakcije polimeraze). Uloga bioloških istraživanja ove vrste velika je jer oni omogućuju pronalaženje mogućnosti za rješavanje problema prehrane i zasićenja kisikom te kabina za ugodno stanje astronauta.
Kemija proteina i metode histokemije... Omogućuje vam kontrolu proteina i enzima u živim sustavima.
Pomoću fluorescentne mikroskopije, superrezolucijska mikroskopija.
Upotrebe molekularne biologije i biokemije i njihove metode istraživanja.
Biotelemetrija- metoda koja je rezultat kombinacije rada inženjera i liječnika na biološkoj osnovi. Omogućuje vam kontrolu svih fiziološki važnih funkcija tijela na daljinu pomoću radiokomunikacijskih kanala ljudskog tijela i računalnog snimača. Svemirska biologija koristi ovu metodu kao primarnu metodu za praćenje učinaka svemirskih uvjeta na astronaute.
Biološka indikacija međuplanetarnog prostora... Vrlo važna metoda svemirske biologije, koja omogućuje procjenu međuplanetarnih stanja okoliša, dobivanje informacija o karakteristikama različitih planeta. Temelj ovdje je uporaba životinja s integriranim senzorima. Pokusne životinje (miševi, psi, majmuni) izvlače informacije iz orbita, što znanstvenici Zemlje koriste za analizu i zaključke.

Suvremene metode bioloških istraživanja omogućuju rješavanje naprednih problema ne samo u svemirskoj biologiji, već i u univerzalnim.

Problemi biologije svemira

Nažalost, sve navedene metode biomedicinskih istraživanja još nisu uspjele riješiti sve probleme svemirske biologije. Postoje brojni gorući problemi koji su i dalje hitni do danas. Razmotrimo glavne probleme s kojima se suočavaju svemirska medicina i biologija.

Odabir obučenog osoblja za svemirske letove, čije bi zdravstveno stanje moglo zadovoljiti sve zahtjeve liječnika (uključujući dopuštanje astronautima da izdrže strogu obuku i obuku za letove).
Pristojna razina obučenosti i opskrbljenosti svih potrebnih posada radnog prostora.
Osiguravanje sigurnosti u svakom pogledu (uključujući od neistraženih ili stranih čimbenika utjecaja s drugih planeta) do radnih brodova i konstrukcija zrakoplova.
Psihofiziološka rehabilitacija astronauta pri povratku na Zemlju.
Razvoj načina zaštite astronauta i
Osiguravanje normalnih životnih uvjeta u kabinama tijekom svemirskih letova.
Razvoj i primjena moderniziranih računalnih tehnologija u svemirskoj medicini.
Implementacija svemirske telemedicine i biotehnologije. Koristeći se metodama ovih znanosti.
Rješenje medicinskih i bioloških problema za udobne letove astronauta na Mars i druge planete.
Sinteza farmakoloških sredstava koja će riješiti problem opskrbe kisikom u svemiru.

Razvijene, poboljšane i složene metode primjene biomedicinskih istraživanja zasigurno će omogućiti rješavanje svih zadataka i postojećih problema. Međutim, kada će to biti, teško je i prilično nepredvidivo pitanje.

Valja napomenuti da su u rješavanju svih ovih pitanja uključeni ne samo ruski znanstvenici, već i Akademsko vijeće svih zemalja svijeta. A ovo je veliki plus. Uostalom, zajedničko istraživanje i pretraživanje dat će neusporedivo veće i brže pozitivne rezultate. Bliska svjetska suradnja u rješavanju svemirskih problema ključ je uspjeha u istraživanju izvanzemaljskog svemira.

Suvremena postignuća

Takvih je postignuća mnogo. Uostalom, svakodnevno se provodi intenzivan rad, temeljit i mukotrpan, što nam omogućuje pronalaženje sve više novih materijala, donošenje zaključaka i formuliranje hipoteza.

Jedno od najvažnijih otkrića 21. stoljeća u kozmologiji bilo je otkriće vode na Marsu. To je odmah dovelo do rađanja desetaka hipoteza o prisutnosti ili odsutnosti života na planeti, o mogućnosti preseljenja zemljana na Mars itd.

Još jedno otkriće bilo je da su znanstvenici odredili dobni raspon unutar kojega se čovjek može osjećati što ugodnije i bez ozbiljnih posljedica u svemiru. Ova dob počinje od 45 godina i završava približno 55-60 godina. Mladi ljudi koji odlaze u svemir strašno psihički i fiziološki pate nakon povratka na Zemlju; teško ih je prilagoditi i obnoviti.

Voda je pronađena i na Mjesecu (2009). Na Zemljinom satelitu pronađeni su i živa i velika količina srebra.

Metode bioloških istraživanja, kao i inženjerski i fizički pokazatelji, omogućuju nam pouzdano zaključiti da su učinci ionskog zračenja i zračenja u svemiru bezopasni (barem ne štetniji nego na Zemlji).

Znanstvena istraživanja dokazala su da dugi boravak u svemiru ne ostavlja trag na fizičko zdravlje astronauta. Međutim, problemi ostaju psihološki.

Provedena su istraživanja koja dokazuju da više biljke različito reagiraju na boravak u svemiru. Sjeme nekih biljaka nije pokazalo nikakve genetske promjene tijekom istraživanja. Drugi su pak pokazali jasne deformacije na molekularnoj razini.

Pokusi provedeni na stanicama i tkivima živih organizama (sisavaca) dokazali su da prostor ne utječe na normalno stanje i rad ovih organa.

Različite vrste medicinskih istraživanja (tomografija, MRI, pretrage krvi i urina, kardiogram, računalna tomografija itd.) Omogućile su zaključak da fiziološke, biokemijske, morfološke karakteristike ljudskih stanica ostaju nepromijenjene u svemiru do 86 dana .

U laboratorijskim uvjetima ponovno je stvoren umjetni sustav koji omogućuje maksimalno približavanje stanju bestežinskog stanja i na taj način proučava sve aspekte utjecaja tog stanja na tijelo. To je, pak, omogućilo razvoj niza preventivnih mjera za sprječavanje učinka ovog faktora tijekom leta osobe u nultoj gravitaciji.

Rezultati egzobiologije bili su podaci koji ukazuju na prisutnost organskih sustava izvan Zemljine biosfere. Do sada je postala moguća samo teoretska formulacija ovih pretpostavki, no uskoro znanstvenici planiraju pribaviti praktične dokaze.

Zahvaljujući istraživanjima biologa, fizičara, liječnika, ekologa i kemičara otkriveni su duboki mehanizmi ljudskog utjecaja na biosferu. To je postalo moguće postići stvaranjem umjetnih ekosustava izvan planeta i vršenjem istog utjecaja na njih kao na Zemlji.

To nisu sva današnja dostignuća svemirske biologije, kozmologije i medicine, već samo glavna. Postoji veliki potencijal čije je ostvarenje zadaća navedenih znanosti za budućnost.

Život u svemiru

Prema suvremenim shvaćanjima, život u svemiru može postojati, budući da nedavna otkrića potvrđuju postojanje na nekim planetima prikladnih uvjeta za nastanak i razvoj života. Međutim, mišljenja znanstvenika o ovom pitanju podijeljena su u dvije kategorije:

nema života nigdje osim Zemlje, nikada nije bilo niti će biti;
život postoji u ogromnim prostranstvima svemira, ali ljudi ga još nisu otkrili.

Koja je od hipoteza točna ovisi o svakome osobno. Ima dovoljno dokaza i opovrgavanja i za jedno i za drugo.

Slajd 1

Opis slajda:

Slajd 2

Opis slajda:

Slajd 3

Opis slajda:

Slajd 4

Opis slajda:

Slajd 5

Opis slajda:

Slajd 6

Opis slajda:

Pokusi na sovjetskom biosatelitu "Kosmos-110" s dva psa na brodu i na američkom biosatelitu "Bios-3" s majmunom na brodu bili su važni za daljnji razvoj ekofiziološkog smjera istraživanja. Tijekom 22-dnevnog leta psi su prvi put bili izloženi ne samo utjecaju neizbježno svojstvenih čimbenika, već i brojnim posebnim utjecajima (iritacija sinusnog živca električnom strujom, stezanje karotidnih arterija itd.) .), čiji je cilj razjašnjenje osobitosti živčane regulacije cirkulacije krvi u nultoj gravitaciji. Krvni tlak u životinja zabilježen je na izravan način. Tijekom leta majmuna na biosatelitu "Bios-3", koji je trajao 8,5 dana, otkrivene su ozbiljne promjene u ciklusima sna i budnosti (fragmentacija stanja svijesti, brzi prijelazi iz pospanosti u budnost, zamjetno smanjenje sna faze povezane sa snovima i dubokim drijemom), kao i kršenje dnevnog ritma nekih fizioloških procesa. Smrt životinje koja je uslijedila ubrzo nakon prijevremenog prekida leta bila je, prema nekim stručnjacima, posljedica utjecaja bestežinskog stanja, što je dovelo do preraspodjele krvi u tijelu, gubitka tekućine i poremećaja metabolizma kalija i natrija .

Slajd 7

Opis slajda:

Slajd 8

Opis slajda:

Slajd 9

Opis slajda:

Istraživanja svemirske biologije omogućila su razvoj niza zaštitnih mjera i pripremila mogućnost sigurnog leta u ljudski svemir, koji je izveden letovima sovjetskih, a zatim i američkih brodova s ljudima na brodu. Značaj svemirske biologije nije ograničen na ovo. Istraživanja u ovom području bit će i dalje posebno potrebna za rješavanje brojnih pitanja, osobito za biološko istraživanje novih svemirskih ruta. To će zahtijevati razvoj novih metoda biotelemetrije (metoda za daljinsko istraživanje bioloških pojava i mjerenje bioloških pokazatelja), stvaranje implantabilnih uređaja za malu telemetriju (skup tehnologija koje omogućuju daljinsko mjerenje i prikupljanje informacija operatoru ili korisniku), pretvaranje različitih vrsta energije koja nastaje u tijelu u električnu energiju potrebnu za napajanje takvih uređaja, nove metode "kompresije" informacija itd. Svemirska biologija također će imati iznimno važnu ulogu u razvoju biokompleksa ili zatvorenih ekoloških sustava s autotrofnim i heterotrofnim organizmima, neophodnim za dugotrajne letove.

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite donji obrazac

Studenti, diplomirani studenti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u studiju i radu bit će vam zahvalni.

Slični dokumenti

Opće karakteristike znanosti o biologiji. Faze razvoja biologije. Otkriće temeljnih zakona naslijeđa. Stanična teorija, zakoni nasljedstva, napredak u biokemiji, biofiziki i molekularnoj biologiji. Pitanje funkcija žive materije.

test, dodano 25.02.2012

Metodologija suvremene biologije. Filozofski i metodološki problemi biologije. Faze transformacije ideja o mjestu i ulozi biologije u sustavu znanstvenog znanja. Koncept biološke stvarnosti. Uloga filozofskog promišljanja u razvoju znanosti o životu.

sažetak, dodano 30.01.2010

Nastanak biologije kao znanosti. Ideje, principi i koncepti biologije 18. stoljeća. Izjava teorije evolucije Charlesa Darwina i formiranje doktrine nasljedstva. Evolucijski pogledi na Lamarcka, Darwina, Mendela. Evolucija poligenih sustava i genetski pomak.

seminarski rad dodan 01.07.2011

Utjecaj jasnoće na kvalitetu usvajanja znanja učenika iz biologije u svim fazama sata. Povijest nastanka koncepta "vidljivosti" kao didaktičkog načela poučavanja. Razvrstavanje likovnih pomagala u biologiji i metode njihove primjene u nastavi.

seminarski rad, dodan 05.03.2009

Teorijski temelji, predmet, objekt i zakoni biologije. Bit, analiza i dokaz aksioma teorijske biologije, generalizirao B.M. Mednikov i karakteriziranje života i neživota koji se od njega razlikuje. Značajke genetske teorije razvoja.

sažetak dodan 28.05.2010

Pojam povećala (povećalo, mikroskop), njihova namjena i uređaj. Glavni funkcionalni i konstruktivno-tehnološki dijelovi suvremenog mikroskopa koji se koristi na satovima biologije. Izvođenje laboratorijskog rada na satovima biologije.

seminarski rad, dodan 18.02.2011

Proučavanje biografije i znanstvenih aktivnosti Charlesa Darwina, utemeljitelja evolucijske biologije. Potvrda hipoteze o ljudskom podrijetlu od majmunolikog pretka. Glavne odredbe evolucijske doktrine. Opseg prirodne selekcije.

prezentacija dodana 26.11.2016

Korištenje algi u svemiru. Negativne strane. Znanost koja se bavi problemima biologije u svemiru naziva se svemirska biologija. Jedan od problema, a to je korištenje algi za dobrobit čovječanstva pri osvajanju svemira.

1 od 9

Prezentacija na temu: Uloga biologije u svemirskim istraživanjima

Slajd br. 1

Opis slajda:

Uloga biologije u svemirskim istraživanjima Da bismo razumjeli ulogu biologije u svemirskim istraživanjima, moramo se obratiti svemirskoj biologiji.Vezorska biologija je kompleks pretežno bioloških znanosti koje proučava: 1) značajke života kopnenih organizama u svemiru i tijekom letovi na svemirskim letjelicama 2) principi izgradnje bioloških sustava koji podržavaju život članova posade svemirskih brodova i postaja 3) vanzemaljski oblici života.

Slajd br.2

Opis slajda:

Svemirska biologija sintetička je znanost koja je okupila dostignuća različitih grana biologije, zrakoplovne medicine, astronomije, geofizike, radio elektronike i mnogih drugih znanosti te je na njihovoj osnovi stvorila vlastite istraživačke metode. Rad u svemirskoj biologiji provodi se na različitim vrstama živih organizama, od virusa do sisavaca.

Slajd broj 3

Opis slajda:

Primarni zadatak svemirske biologije je proučavanje utjecaja čimbenika svemirskog leta (ubrzanje, vibracije, bestežinsko stanje, izmijenjeni plinoviti medij, ograničena pokretljivost i potpuna izolacija u zatvorenim zatvorenim volumenima itd.) I svemira (vakuum, zračenje, smanjena magnetska jakost polja itd.) ... Istraživanja svemirske biologije provode se u laboratorijskim pokusima, u jednom ili drugom stupnju reproducirajući utjecaj pojedinih čimbenika svemirskog leta i svemira. No, najvažniji su biološki pokusi leta, tijekom kojih je moguće proučiti učinak kompleksa neobičnih čimbenika okoliša na živi organizam.

Slajd broj 4

Opis slajda:

Zamorci, miševi, psi, više biljke i alge (chlorella), različiti mikroorganizmi, sjeme biljaka, izolirane kulture tkiva ljudi i zečeva te drugi biološki objekti poslani su u let na umjetne zemaljske satelite i svemirske letjelice.

Slajd br. 5

Opis slajda:

Na mjestima ulaska u orbitu, životinje su pokazale ubrzanje povećanja pulsa i disanja, koje je postupno nestalo nakon što je letjelica prešla u orbitalni let. Najvažniji izravni učinak ubrzanja su promjene u plućnoj ventilaciji i preraspodjela krvi u krvožilnom sustavu, uključujući mali krug, kao i promjene u refleksnoj regulaciji cirkulacije krvi. Normalizacija pulsa nakon djelovanja ubrzanja u nultoj gravitaciji događa se mnogo sporije nego nakon ispitivanja u centrifugi u uvjetima Zemlje. Prosječne i apsolutne vrijednosti brzine pulsa u nultoj gravitaciji bile su niže nego u odgovarajućim pokusima modeliranja na Zemlji i karakterizirane su izrazitim fluktuacijama. Analiza motoričke aktivnosti pasa pokazala je prilično brzu prilagodbu neobičnim bestežinskim uvjetima i obnavljanje sposobnosti koordiniranih pokreta. Isti rezultati su dobiveni u pokusima na majmunima. Studije uvjetovanih refleksa na štakorima i zamorcima nakon povratka iz svemirskog leta nisu pokazale promjene u usporedbi s pokusima prije leta.

Slajd br. 6

Opis slajda:

Pokusi na sovjetskom biosatelitu "Kosmos-110" s dva psa na brodu i na američkom biosatelitu "Bios-3" s majmunom na brodu bili su važni za daljnji razvoj ekofiziološkog smjera istraživanja. Neizbježno svojstveni čimbenici, ali i broj posebnih utjecaja (iritacija sinusnog živca električnom strujom, kompresija karotidnih arterija itd.), čiji je cilj razjasniti značajke živčane regulacije cirkulacije krvi u nultoj gravitaciji. Krvni tlak u životinja zabilježen je na izravan način. Tijekom leta majmuna na biosatelitu "Bios-3", koji je trajao 8,5 dana, otkrivene su ozbiljne promjene u ciklusima sna i budnosti (fragmentacija stanja svijesti, brzi prijelazi iz pospanosti u budnost, zamjetno smanjenje sna faze povezane sa snovima i dubokim drijemom), kao i kršenje dnevnog ritma nekih fizioloških procesa. Smrt životinje koja je uslijedila ubrzo nakon prijevremenog prekida leta bila je, prema nekim stručnjacima, posljedica utjecaja bestežinskog stanja, što je dovelo do preraspodjele krvi u tijelu, gubitka tekućine i poremećaja metabolizma kalija i natrija .

Slajd broj 7

Opis slajda:

Genetska istraživanja provedena u svemirskim letovima u orbiti pokazala su da boravak u svemiru ima stimulirajući učinak na suho sjeme luka i nigele. Ubrzanje diobe stanica pronađeno je na sadnicama graška, kukuruza i pšenice. U kulturi rase otpornih na zračenje aktinomiceta (bakterija) bilo je 6 puta više preživjelih spora i kolonija u razvoju, dok je u soju osjetljivom na zračenje (čista kultura virusa, bakterija, drugih mikroorganizama ili stanična kultura izolirana na određeno vrijeme i na određenom mjestu) došlo je do smanjenja odgovarajućih pokazatelja za 12 puta. Studije nakon leta i analiza primljenih informacija pokazale su da dugotrajne svemirske letove u visoko organiziranih sisavaca prati razvoj otreniranosti kardiovaskularnog sustava, poremećaj metabolizma vode i soli, osobito značajno smanjenje sadržaja kalcija u kosti.

Slajd br. 8

Opis slajda:

Kao rezultat bioloških istraživanja provedenih na visinskim i balističkim raketama, satelitima, KKS-u i drugim svemirskim letjelicama, utvrđeno je da osoba može relativno dugo živjeti i raditi u svemirskim letovima. Pokazalo se da bestežinsko stanje smanjuje toleranciju tijela na tjelesnu aktivnost i otežava prilagodbu uvjetima normalne (zemaljske) gravitacije. Važan rezultat bioloških istraživanja u svemiru je utvrđivanje činjenice da bestežinsko stanje nema mutageno djelovanje, barem s obzirom na genske i kromosomske mutacije. Prilikom pripreme i provođenja daljnjih ekofizioloških i ekobioloških studija u svemirskim letovima glavna će se pozornost posvetiti proučavanju učinka bestežinskog stanja na unutarstanične procese, biološkim učincima teških čestica s velikim nabojem, dnevnom ritmu fizioloških i bioloških procesa , te kombinirani učinci brojnih čimbenika svemirskih letova.

Slajd broj 9

Opis slajda:

Lansiranje prvog umjetnog satelita Zemlje 1957. godine i daljnji razvoj astronautike postavili su velike i složene probleme za različita područja znanosti. Pojavile su se nove grane znanja. Jedan od njih - svemirska biologija.

Još 1908. godine K.E. Tsiolkovsky izrazio je ideju da bi nakon stvaranja umjetnog Zemljinog satelita sposobnog za povratak na Zemlju bez oštećenja, sljedeći korak bio rješavanje bioloških problema povezanih sa osiguravanjem života posada svemirskih letjelica. Doista, prije nego što je prvi Zemljanin - građanin Sovjetskog Saveza Jurij Aleksejevič Gagarin - otišao na svemirski let svemirskom letjelicom Vostok -1, provedena su opsežna biomedicinska istraživanja na umjetnim zemaljskim satelitima i svemirskim letjelicama. Zamorci, miševi, psi, više biljke i alge (chlorella), razni mikroorganizmi, sjemenke biljaka, izolirane kulture tkiva čovjeka i zeca te drugi biološki objekti poslani su im na svemirski let. Ovi su pokusi znanstvenicima omogućili zaključak da je život u svemirskim letovima (barem ne predug) moguć. Ovo je bilo prvo važno postignuće novog područja prirodnih znanosti - svemirske biologije.

Miševi se testiraju u nultoj gravitaciji.

Koji su zadaci svemirske biologije? Što je predmet njezinog istraživanja? Koja je osobitost metoda koje koristi? Odgovorimo prvo na posljednje pitanje. Osim fizioloških, genetskih, radiobioloških, mikrobioloških i drugih bioloških metoda istraživanja, svemirska biologija uvelike koristi dostignuća fizike, kemije, astronomije, geofizike, radio elektronike i mnogih drugih znanosti.

Rezultati bilo kakvih mjerenja u letu moraju se prenositi radio -telemetrijskim linijama. Stoga je biološka radiotelemetrija (biotelemetrija) glavna metoda istraživanja. Također je sredstvo kontrole tijekom eksperimenata u svemiru. Korištenje radiotelemetrije ostavlja definitivan otisak na metodologiju i tehniku bioloških pokusa. Ono što se u običnim kopnenim uvjetima može prilično lako uzeti u obzir ili izmjeriti (na primjer, sjetva kultura mikroorganizama, uzimanje uzorka za analizu, fiksiranje, mjerenje brzine rasta biljaka ili bakterija, određivanje intenziteta disanja, brzina pulsa itd.), u svemiru se pretvara u složen znanstveni i tehnički problem. Pogotovo ako se eksperiment izvodi na Zemljinim satelitima bez posade ili svemirskim letjelicama bez posade. U tom slučaju svi utjecaji na proučavani živi objekt i sve izmjerene vrijednosti moraju se pretvoriti uz pomoć odgovarajućih senzora i radiotehničkih uređaja u električne signale koji igraju različitu ulogu. Neki od njih mogu poslužiti kao naredba za bilo koju vrstu manipulacije biljkama, životinjama ili drugim objektima proučavanja, dok drugi nose informacije o stanju predmeta ili procesa koji se proučava.

Tako se metode svemirske biologije odlikuju visokim stupnjem automatizacije, usko su povezane s radio elektronikom i elektrotehnikom, s radiotelemetrijom i računalnom tehnologijom. Istraživač mora dobro poznavati sva ta tehnička sredstva, a osim toga potrebno mu je i duboko poznavanje mehanizama različitih bioloških procesa.

Koji su izazovi s kojima se suočava svemirska biologija? Najvažnija od njih su tri: 1. Proučavanje utjecaja uvjeta leta u svemir i čimbenika svemira na žive organizme na Zemlji. 2. Istraživanje bioloških temelja osiguravanja života u svemirskim letovima, na izvanzemaljskim i planetarnim postajama. 3. Pretrage žive tvari i organskih tvari u svjetskom prostoru i proučavanje karakteristika i oblika izvanzemaljskog života. Razgovarajmo o svakom od njih.