Uzay biyolojisi. Biyolojik araştırmalarda modern yöntemleri

Bilim Biyoloji büyük ve küçük yan kuruluşları Bilimler farklı bölümlerinin içeriyor. Ve bunların her insan hayatında değil, aynı zamanda tüm gezegen için de önemlidir.

Bir satır kişilerde İkinci yüzyıl tüm formları yeryüzünde yaşamın çeşitliliği sadece okumak için çalışıyoruz, aynı zamanda yaşam gezegen, kozmik bucaksız ötesinde olup olmadığını öğrenmek için. uzay biyoloji - Bu sorun özel bir bilim dalıdır. Üzerinde bu incelemede ele alınacaktır.

Bölüm biyolojik bilim - uzay biyolojisi

Bu bilim nispeten genç ama çok yoğun gelişmekte olduğunu. Çalışmanın ana yönleri şunlardır:

1. uzayın Faktörler ve boşluk veya uçakta bütün canlı sistemlerin varlıkları, hayati fonksiyonları canlılar üzerindeki etkisi.
2. Evrenin katılımıyla, oturma sistemleri evrimi ve gezegenimizin ötesine biyokütle varlığının olasılığı gezegenimizde yaşamın gelişimi.
3. Uzayda organizmaların rahat bir gelişim ve büyüme için hayatın gerçek koşulları kapalı bir sistem inşa ederek bu yaratmak olasılığı.

Uzay tıp ve biyoloji yakından evrende canlıların fizyolojik durumunun ortaklaşa soruları, gezegenlerarası uzay ve evrime onların yayılmasını incelemek için birbirleriyle bilimler ilişkilidir.

Bu disiplinlerin araştırma sayesinde uzayda insanlar için en uygun koşul seçerseniz ve sağlığa herhangi zarara yol açmamak için mümkün hale geldi. Uzayda yaşamın varlığı için malzemelerin bir zenginlik, bitki ve hayvan (tek hücreli çok hücreli) olanakları yaşayan ve sıfır yerçekimi büyür.

Bilim Tarihi

Aristo Doğacı, Herakleitos, Platon ve diğerleri - - Ay ve Güneş'ten Dünya'ya ilişkisini belirlemeye çalışırken, yıldızları seyrederken tarım arazisi ve hayvanlar üzerindeki etkileri nedenlerini anlamak Kökler Uzay Biyoloji geri filozoflar ve düşünürler eski çağlarda yılına dayanıyor.

Daha sonra, Orta Çağ boyunca, girişimleri Dünya'nın şekli ve onun dönme bir açıklama belirlemek için yapılmıştır. Duruşmada Uzun süredir Batlamyus tarafından oluşturulan teori, oldu. bu - O Toprak söyledi evrenin merkezi ve tüm diğer gezegenler ve gök cisimleri etrafında hareket (jeosantrik sistemi).

Güneş ve gezegenler hareket - Ama bu iddiaların yanlışlığını ispat ve merkezde dünya sisteminin yaptığı, Güneş merkezli bir yapıya sunulan başka bilim adamı, Kutup Nikolay Kopernik, oldu. Ayrıca yıldız - Aynı zamanda güneş de. Onun görüşlerini Giordano Bruno, Newton, Kepler, Galileo takipçileri tarafından desteklendi.

Bir bilim çok daha sonra ortaya çıktı Ancak, bu kozmik biyoloji oldu. Sadece XX yüzyıl Rus bilim adamı Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky insanlar uzayın derinliklerine nüfuz ve onları yavaş yavaş öğrenmeye olanak sağlayan bir sistem geliştirdik. O, bu bilimin babası olarak kabul edilir. Ayrıca gelişme cosmobiology büyük bir rol fizik ve astrofizik, kimya ve kuantum mekaniği, Einstein, Bohr, Planck, Landau Fermi, Kapitsa, Bogolyubov ve diğerlerinde keşifler oynadı.

insanlar belirli tıbbi ve biyolojik güvenlik gerekçe ve dışı gezegen etkisini Tsiolkovsky tarafından formüle edilen koşullar tanımlamak mümkün uzayda aynı uzun zamandır planlanan kalkış yapmak için izin vererek yeni araştırmalar. Onların noktası neydi?

1. Bilim adamları teorik bir temel memeli organizmalar üzerinde ağırlıksız etkilerini verilmiştir.
2. O laboratuarda uzay koşulları oluşturmak için çeşitli yollar modellenmiştir.
3. Astronotlar bitki ve malzemelerin dolaşımı yoluyla yiyecek ve su elde edilmesi için seçenekler önerdi.

Böylece uzay bilimleri Tsiolkovsky tüm temel ilkeleri bugün alaka kaybetmediğini atıldı.

ağırlıksızlık

uzay koşullarında insan vücudu üzerinde dinamik faktörlerin etkisini inceleyen modern biyolojik araştırmalar maksimum bu aynı faktörlerin olumsuz etkisinden astronotları kurtarmak için izin verir.

Üç ana dinamik özellikleri vardır:

• titreşim;
• hızlandırma;
• ağırlıksız.

insan vücudu üzerinde eylem için en sıradışı ve önemli o ağırlıksız olduğunu. Bu yerçekimi kuvveti kaybolur ve diğer atalet etkileri ile ikame edilmediği bir durumdur. Bu durumda, kişi uzayda vücudun pozisyonunu kontrol yeteneğini kaybeder. Bu tür bir durum boşluğunun alt tabakalarda başlar ve tüm alanı korudu.

Biyomedikal araştırmalar ağırlıksız durumda aşağıdaki değişiklikler insan vücudunda meydana geldiğini göstermiştir:

1. kalp atışlarını hızlandırır.
2. Kaslar (tonunu) rahatlayın.
3. çalışma kapasitesi azalır.
4. Muhtemel mekansal halüsinasyonlar.

sağlığa zarar vermeden yukarı 86 gün olmak mümkün ağırlıksız adam. Bu deneysel kanıtlanmıştır ve bakış tıbbi açıdan doğrulanmıştır. Ancak uzay biyoloji ve tıp günümüzün sorunlarından biri genel önlemler insan vücudu üzerinde ağırlıksız etkilerinin önlenmesi için bir kompleksin geliştirme, yorgunluk ortadan kaldırmak geliştirmek ve normal çalışmasını sürdürmek vardır.

ağırlıksız aşmak ve vücudun üzerinde kontrol sahibi olma astronotlar uymak birtakım koşullar vardır:

• uçak tasarım yolcular için gerekli güvenlik standartlarına bağlı;
• Astronotlar her zaman dikkatli bir yukarı beklenmedik uçuş önlemek için koltuklarına bağlanır;
• gemide tüm öğeleri iyi tanımlanmış yeri ve travmatik durumlardan kaçınmak için düzgün güvenli var;
• sıvılar, kapalı, hava geçirmez bir şekilde ambalajlanmış kaplarda depolanır.

ağırlıksız aşılmasında iyi sonuçlar elde etmek için, astronotlar iyice dünyada eğitilmiştir. Ama ne yazık ki, çağdaş araştırma laboratuvarında bu tür koşulların oluşturulması izin vermez. Bizim gezegende, yerçekimi kuvvetinin üstesinden gelmek mümkün değildir. Ayrıca havacılık ve tıbbi biyoloji geleceği için görevlerinden biridir.

Uzayda tıkanıklık (hızlanma)

Uzayda insanı etkileyen bir diğer önemli faktör, hızlanma veya aşırı yük vardır. Bu faktörlerin özü uzay hızı güçlü hareketleri esnasında vücut üzerinde eşit olmayan bir yük dağıtılması indirgenir. hızlanma iki ana tipi vardır:

• kısa;
• uzunluğundadır.

yaşam bilimlerinde gibi, her iki ivme organizma astronot fizyolojik durumunu etkileyen çok önemlidir.

Bu durumda, örneğin, kısa ivmelerin hareketiyle moleküler düzeyde bir organizmada geri dönüşü olmayan bir değişiklik meydana gelebilir (bunlar 1 saniyeden az). yetkililer yeterince zayıf eğitimli değilseniz Ayrıca, membran rüptür riski yoktur. Bu gibi durumlar da püskürtme ile bir veya yörüngede uzay aracı iniş, uzayda spaceman ile kapsül bölmesi ile gerçekleştirilebilir.

Nedenle astronotlar uzaya uçuş öncesi bütünsel bir medikal testten ve belirli fiziksel hazırlık yapıldı çok önemlidir.

Uzun etkili hızlandırma bazı yerlerde yanı sıra uçuş sırasında, başlangıç ve açılış roketler de evrenin uzay oluşur. aşağıdaki gibi bilimsel bir tıbbi çalışmayı sağlayan verilerin vücudunda böyle ivmeler eylem:

• kalp atışı ve nabız hızlandırır;
• hızlandığı nefes;
• bulantı ve zayıflık meydana gelmesini gözlenen, soluk cilt;
• gözleri kırmızı veya siyah filmi görünmeden önce o vizyon uğrar;
• Belki de eklem, kol ve bacak ağrılarından hissi;
• Kas dokusunun dış tonüsü düşer;
• nörohumoral düzenleme değişiklikleri;
• Akciğerlerde ve bir bütün olarak vücut içinde farklı gaz değişimini olur;
• terlemeye neden olabilir.

Aşırı yük, ağırlıklarından zorla tıbbi araştırmacılar farklı şekillerde ile gelip. Sağlık için ve verimlilik kaybı olmadan sonuçları olmadan bu faktörlerin etkilerini dayanacak astronotların yetiştirmek, ayarlamak için izin.

Bir santrifüj cihazı - astronotların eğitimi hızlandırmak için en etkili yollarından biri. Eğer aşırı hareketi ile vücutta oluşan değişiklikleri gözlemleyebilirsiniz yerdir. Ayrıca tren ve bu faktörün etkilerine uyum sağlar.

Uzay uçuşu ve ilaç

Uzayda Uçan, tabii ki, özellikle eğitimsiz veya kronik hastalıkları olan insanların sağlığı üzerinde büyük etkisi vardır. Bu nedenle, tıbbi araştırma önemli bir özelliği uçuşun tüm ayrıntıları, efektler ve inanılmaz dışı gezegen güçlerinin çeşitli tüm vücudun reaksiyonlardır.

Zero-G Uçuş Modern tıp ve icat biyoloji ve konuşkan (aynı anda tabii ki, yürütmek için), astronotlar doğru beslenme, dinlenme, oksijen kaynağı sağlamak böylece verimliliği korumak ve bir dizi tedbir yapar.

Buna ek olarak, ilaç Astronotlar diğer gezegenler ve uzay bilinmeyen güçlerin etkilerinden iyi acil, acil durumlarda durumda yardım, hem de koruma sağlamak üzere tasarlanmıştır. Bu, zor sadece son modern ekipman ve ilaçları kullanarak, zaman ve çaba büyük bir teorik temel gerektirir.

Buna ek olarak, fizik ve biyoloji ile tıp par gibi uzay koşullarında, fiziksel faktörlerden astronotları korumak için görevi vardır:

• sıcaklık;
• radyasyon;
• basıncı;
• meteorlar.

Bu nedenle, tüm bu faktörlerin ve özelliklerinin incelenmesi çok önemlidir.

Araştırma Yöntemleri Biyolojide

Uzay biyolojisi, başka herhangi bir biyolojik bilim gibi çalışmanın, birikir ve pratik sonuçları doğrulamak için teorik malzeme için yöntemlerin belli kümesi vardır. Bu yöntemler, zaman değişmez değildir vardır şimdiki zaman uygun olarak yenileme ve modernizasyon uğrarlar. Ancak, tarihsel olarak biyoloji teknikleri bugün bile önemini koruyor. Bunlar arasında:

1. Gözlem.
2. Deney.
3. Tarihsel analizi.
4. Açıklama.
5. Karşılaştırma.

her zaman güncel biyolojik araştırma üssü, bu yöntemler. Ama bilim ve teknoloji, elektronik fiziği ve moleküler biyoloji gelişmesiyle birlikte ortaya çıkan birçok başkaları da vardır. Bu tarihe denir ve biyolojik, kimyasal, tıbbi ve fizyolojik süreçlerin çalışmasında büyük rol oynamaktadır kim onlardır.

modern yöntemler

1. Genetik mühendisliği ve biyoenformatik yöntemleri. Burada agro ve balistik dönüşümü, PCR (polimeraz zincir reaksiyonu) ifade eder. bizi beslenme ve oksijenlenme sorunlarına çözüm bulmak için izin çünkü böyle bir planın biyolojik çalışmaların rolü büyüktür roketatar Kozmonotların rahat bir devlet için ve kabin.
2. Protein kimyası ve histokimya yöntemleri. Onlar canlı sistemlerde proteinleri ve enzimleri kontrol etmenizi sağlar.
3. Floresan mikroskobu, superresolution mikroskopisi kullanma.
4. Moleküler biyoloji ve biyokimya, ve araştırma yöntemleri kullanılması.
5. Biyotelemetri - biyobazlı mühendisleri ve doktorların kombine bir çalışma sonucu olan yöntem. Bu radyo iletişim ve bilgisayar kayıt insan vücudunun vasıtasıyla bir mesafede organizmanın tüm fizyolojik önemli fonksiyonları kontrol etmenizi sağlar. Uzay biyolojisi astronotları organizmalar üzerindeki uzay koşullarının etkilerinin izlenmesi için bir temel olarak bu yöntemi kullanır.
6. gezegenlerarası uzay Biyolojik gösterge. arası ortamdan durumunu değerlendirmek için izin uzay biyolojisi, çok önemli bir yöntem, farklı gezegen özellikleri hakkında bilgi elde edilmiştir. baz burada entegre sensörlü hayvanların kullanılmasıdır. Yani deney hayvanları (fareler, köpekler, maymunlar) analiz ve sonuçlar için bilim adamları tarafından kullanılan yerin yörüngelerde bilgileri kullanırız.

Biyolojik araştırmalarda modern yöntemleri gelişmiş uzay biyoloji sorunu değil, aynı zamanda evrensel sadece çözebilir.

Uzay Biyoloji Sorunları

biyomedikal araştırmalar Tüm bu yöntemler maalesef henüz uzay biyolojisi tüm sorunları çözememiştir. bu güne kadar hayati önem taşıyan güncel meselelerin vardır. başlıca sorunları uzay tıp ve biyoloji karşılaştığı.

1. uzaya uçuş için eğitimli personel seçimi, (astronotlar uçuş için zorlu eğitim ve eğitim dayanacak sağlayacak dahil) doktorların tüm gereksinimlerini karşılamak olabilir sağlık durumu.
2. eğitim ve arz gerekli tüm çalışma alanı ekipleri bir iyi seviyede.
3. işletim gemi ve aviakonstruktsiyam (bilinmeyen veya yabancı faktörlerin diğer gezegenlerden etkisinden olanlar dahil) tüm parametrelerin güvenliğinin sağlanması.
4. Dünya'ya dönen astronotlar Psikofizyolojik rehabilitasyonu.
5. astronot ve korunma yolları geliştirmek uzay aracı radyasyondan.
6. uzaya uçuşlarda kabin normal yaşam koşulları sağlanması.
7. Gelişim ve modernize uzay tıpta bilgisayar teknolojisinin uygulama.
8. uzay tıptan ve biyoteknoloji uygulanması. Bu bilimlerin yöntemlerini kullanma.
9. Mars ve diğer gezegenlere rahat uçan astronotlar için tıbbi ve biyolojik problemlerin kararı.
10. Uzayda oksijen ekipman sorununu çözecek farmakolojik maddelerin sentezi.

, Geliştirilmiş geliştirilmiş ve gerekli tüm görevleri ve zorlukları ele alacak biyomedikal araştırmanın yöntemlerin uygulanması entegre. Ancak, ne zaman - Karmaşık soru ve oldukça öngörülemeyen.

Soruların tümüne çözüm sadece Rus bilim adamları, ama dünyanın bütün ülkelerinde bilimsel konsey unutulmamalıdır. Ve bu büyük bir artı. ortak araştırma ve irade orantısız hızlı ve olumlu bir araştırmadan sonra. uzayın sorunların çözümünde yakın uluslararası işbirliği - off-gezegen uzayda gelişiminde başarının anahtarı.

son gelişmeler

Böyle başarıları çoktur. Sonuçta, sağlayan yoğun çalışma, daha fazla yeni malzemeler bulmak sonuçlara varmak ve hipotezleri formüle etmek kapsamlı ve zahmetli, günlük gerçekleştirdi.

XXI yüzyılın kozmolojideki en önemli buluşlarından biri Mars'ta suyun keşif oldu. Bu hemen böylece varlığı ya da yaşamın yokluğu gezegende, Mars'ta Dünyalıların tehcir olasılığı ve yaklaşık hipotezler onlarca doğum meydana getirmiştir.

Başka keşif bilim adamları mümkün olduğunca rahat ve ciddi sonuçları olmadan kişi uzayda olabilen içinde yaş aralığı belirledik olmasıydı. Bu 45 yaşından itibaren başlar ve yaklaşık 55-60 yıl biter. uzaya gitmek gençler, son derece psikolojik ve fizyolojik olarak Dünya'ya dönüşünde acı, uyum ve yeniden düzenlemek zordur.

Ay'da Su (2009) keşfedildi. cıva ve gümüş büyük miktarda da Dünya'nın uydusuna bulundu.

Biyolojik çalışmaların yöntemleri yanı sıra mühendislik ve fiziksel göstergeler (dünyadakinden daha, en azından, artık zarar) uzayda iyonik radyasyon ve radyasyon etkisini o emniyetini sonuçlandırmak güvenli izin verir.

Bilimsel araştırmalar uzayda uzun kalmak astronotların fiziksel sağlık durumu hakkında bir iz empoze etmediğini kanıtlanmıştır. Ancak, sorunlar psikolojik açıdan kalır.

Daha yüksek bitkiler kozmik genişlik içinde varlığı farklı tepki gösteren çalışmalar yapılmıştır. Çalışmada bazı bitkilerin tohumları hiçbir genetik değişiklikler gösterdi. Diğer, aksine, moleküler seviyede belirgin suşu gösterdi.

hücre ve canlılar (memeliler) dokular üzerinde gerçekleştirilen deneyler uzay bu organların normal durumunu ve işleyişini etkilemez kanıtlamak.

(Böylece tomografi, MR, kan ve idrar testleri EKG, BT ve) tıbbi araştırma çeşitli türleri 86 güne kadar uzayda kaldığınızda fizyolojik, insan hücrelerinin biyokimyasal, morfolojik özellikleri değişmeden kalır sonuca yol açtı.

Laboratuarda, bu ağırlıksız bir duruma yakın olsun ve böylece vücut üzerinde bu durumun etkilerinin tüm yönleriyle keşfetmenizi sağlamaktadır yapay sistemini yeniden olmuştur. Bu da, sıfır yerçekimi insan uçuşta bu faktörün etkisini önlemek için önleyici bir dizi tedbir geliştirmek, etkin.

Sonuçlar dış dünyalardaki canlıları inceleyen bilim dalı organik sistemlerin varlığının kanıtı Dünya'nın biyosfer olduğunu oldu. yakında bu varsayımların sadece teorik formülasyonu mümkün hale geldi, fakat zamana kadar bilim adamları üretmek ve pratik kanıtlar planlıyoruz.

Araştırma biyologlar sayesinde fizikçiler, doktorlar, çevreciler ve kimyagerler biyosfer üzerindeki insanların eylem derin mekanizmaları tanımlamıştır. Bu gezegenin yapay ekosistemlerin oluşturulması yoluyla mümkün olmuştur ve yeryüzünde gibi bunları aynı etkiyi sağladığını ulaşmak.

Tüm uzay biyolojisi, kozmoloji ve ilaç bugünün başarıları, ama sadece ana olanları değil. Gelecek için bu bilimlerin görevidir uygulaması olan büyük bir potansiyel vardır.

Uzayda Yaşam

son keşifler, bazı gezegenlerde ortaya çıkışı ve hayatın gelişimi için uygun koşullar varlığını teyit beri uzayda yaşamın çağdaş görüşe göre, mevcut olabilir. Ancak, bu konuda bilim adamlarının görüşleri iki kategoriye ayrılır:

• Hayat, olmamıştı Earth dışındaki hiçbir yerinde mevcut ve asla olacak değildir;
• hayat alanı büyük expanses, ama insanlar henüz keşfedilmiş değil.

hipotez hangisi doğrudur - bu her kişinin kalmış. Kanıtlar ve çürütmelerle bunlardan birinde ve diğer yeterlidir.