Spasi biology. padika modéren panalungtikan biologi

Biologi Élmu ngawengku loba bagian béda tina badag tur subsidiaries leutik Élmu. Na masing-masing sahijina nyaeta penting mah ngan dina kahirupan manusa, tapi ogé pikeun sakabeh pangeusina.

abad kadua dina urutan urang nyoba diajar teu mung diversity kahirupan di bumi dina sakabéh bentuk na, tapi ogé pikeun manggihan naha aya hirup saluareun planét, expanse kosmik. masalah ieu mangrupakeun elmu husus - biology spasi. Di dinya bakal dibahas dina review ieu.

Bagian tina elmu biologi - biology spasi

elmu ieu relatif ngora, tapi pisan intensif berkembang. Aspék utama pangajian téh:

1. Faktor luar angkasa sarta dampak maranéhanana dina organisme mahluk, fungsi penting dina unggal sistim hirup di spasi atanapi pesawat hirup.
2. Ngembangkeun kahirupan pangeusina urang, jeung partisipasi tina kosmos, évolusi sistem hirup sarta kamungkinan ayana biomassa saluareun planét urang.
3. Kamungkinan ngawangun sistem katutup sarta nyieun eta kaayaan nyata hirup pikeun ngembangkeun nyaman jeung tumuwuhna organisme dina spasi.

ubar spasi na biology anu raket patalina jeung unggal élmu séjén, jeung nalungtik babarengan patarosan ngeunaan kaayaan fisiologis mahluk hirup di kosmos, rambatan maranéhanana dina spasi interplanetary jeung evolusi.

Ngaliwatan panalungtikan tina disiplin ieu eta janten kamungkinan pikeun milih kaayaan optimum pikeun jalma di rohangan, teu ngabalukarkeun ngarugikeun naon pikeun kaséhatan. A kabeungharan bahan keur ayana kahirupan di rohangan, kemungkinan tina tutuwuhan jeung sasatoan (unicellular, multisélular) hirup jeung tumuwuh di enol gravitasi.

Sajarah élmu

Akar Spasi Biologi balik deui ka jaman baheula, nalika filsuf tur pamikir - naturalis Aristoteles, Heraclitus, Plato, jeung nu lianna - nonton béntang, nyoba nangtukeun hubungan Bulan jeung Sun ka Bumi, ngartos nyababkeun dampak maranéhanana dina lemah keur pertanian jeung sato.

Engké, salila Abad Pertengahan, usaha anu dilakukeun pikeun nangtukeun bentuk Bumi jeung penjelasan tina rotasi na. Pikeun lila di sidang ieu téori, dijieun ku Ptolemy. Manehna ngomong yén Bumi - ieu téh puseur jagat raya, jeung sagala planét séjén sarta banda angkasa mindahkeun sabudeureun eta (Sistim geocentric).

Tapi aya ilmuwan séjén, Kutub Nikolay Kopernik, anu dibuktikeun jeung fallacy sahiji klaim ieu sarta ditawarkeun, struktur heliocentric na tina sistem dunya di pusat - panonpoé sarta sagala planét mindahkeun sabudeureun. Dina waktu nu sarua panonpoé - ogé béntang. pintonan na anu dirojong ku pengikut Giordano Bruno, Newton, Kepler, Galileo.

Sanajan kitu, ieu biology kosmis salaku élmu mucunghul teuing engké. Ngan dina élmuwan Rusia abad XX Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky ngembangkeun hiji sistem anu ngamungkinkeun urang pikeun tembus kana bojong spasi tur neuleuman éta lalaunan. Anjeunna dianggap bapa elmu ieu. Ogé peran badag dina cosmobiology ngembangkeun dicoo pamanggihan dina fisika sarta Arsitéktur, kimia sarta kuantum mékanika, Einstein, Bohr, Planck, Landau Fermi, Kapitsa, Bogolyubov jeung sajabana.

panalungtikan anyar ku sahingga jalma sangkan departures lila-rencanana sami di rohangan, mungkin keur nangtukeun kaputusan kaamanan médis sarta biologi husus sarta dampak kaluar-planét kaayaanana ngarumuskeun ku Tsiolkovsky. Naon titik maranéhanana?

1. Élmuwan geus dibéré dasar téoritis efek tina weightlessness on organisme mamalia.
2. Anjeunna dimodelkeun sababaraha cara pikeun nyieun kaayaan spasi di laboratorium.
3. Astronot diusulkeun pilihan pikeun meunangkeun dahareun jeung cai ku cara sirkulasi tutuwuhan jeung bahan.

Ku kituna, Tsiolkovsky sagala tenets dasar astronautics neundeun anu teu leungit relevansi maranéhanana kiwari.

weightlessness

panalungtikan biologi modéren examining dampak faktor dinamis dina awak manusa dina kondisi spasi ngawenangkeun maksimum ka nyalametkeun teh astronot ti dampak negatif tina ieu faktor anu sarua.

Aya tilu ciri dinamis utama:

• Geter;
• akselerasi;
• weightlessness.

Paling ilahar tur penting pikeun aksi dina awak manusa éta beurat. Ieu kaayaan nu gaya gravitasi disappears sarta henteu diganti ku épék inersial lianna. Dina hal ieu, jalma nu leungiteun kamampuhan pikeun ngadalikeun posisi awak dina spasi. kaayaan kitu dimimitian dina lapisan handap spasi na dilestarikan dina sakabéh spasi na.

panalungtikan Kalautan geus ngabuktikeun yén dina kaayaan weightlessness perobahan handap lumangsung dina awak manusa:

1. Quickens keteg jajantung nu.
2. Otot bersantai (kaluar nada).
3. Ngurangan kapasitas berpungsi.
4. Mungkin halusinasi spasial.

Lalaki di weightlessness bisa jadi nepi ka 86 poé tanpa ngarugikeun ka kaséhatan. Ieu geus dibuktikeun émpiris na dikonfirmasi ti titik médis of view. Sanajan kitu, salah sahiji masalah spasi biology na ubar kiwari geus ngembangkeun hiji kompléks pikeun pencegahan efek tina weightlessness dina awak manusa dina ukuran umum, ngaleungitkeun kacapean, ningkatkeun jeung ngadukung operasi normal.

Aya sababaraha kaayaan nu matuh jeung astronot nungkulan weightlessness, sarta ngajaga kontrol leuwih awak:

• Desain pesawat tataman kana standar perlu kaamanan pikeun panumpang;
• astronot salawasna taliti fastened kana korsi maranéhanana dina urutan ulah hiber aral up;
• sadaya item dina kapal boga tempat sumur-diartikeun sarta aman leres guna nyingkahan kaayaan traumatis;
• cair anu disimpen di tutup, peti hermetically rangkep.

Dina raraga ngahontal hasil anu alus di overcoming weightlessness, astronot anu tuntas dilatih di dunya. Tapi, hanjakalna, modern ieu panalungtikan henteu ngidinan pikeun nyieun kaayaan sapertos di laboratorium. Pangeusina urang, nungkulan gaya gravitasi henteu mungkin. Ieu oge salah sahiji tugas pikeun masa depan aerospace na biology médis.

Kamacetan di spasi (akselerasi)

faktor penting séjén mangaruhan ka mahluk manusa di rohangan, nu akselerasi atawa overload. Hakekat faktor ieu diréduksi ka redistribution tina beban henteu rata dina awak mangsa ketak kuat dina laju spasi. Aya dua jenis utama akselerasi:

• pondok;
• panjang.

Salaku élmu hirup, duanana akselerasi anu pohara penting dina influencing kaayaan fisiologis tina Astronot organisme.

Ku kituna, contona, ku aksi tina accelerations pondok (aranjeunna panungtungan kirang ti 1 detik) bisa lumangsung robah teu bisa balik dina awak organisme dina hambalan molekular. Ogé, upami pihak otoritas teu dilatih sahingga lemah, aya résiko beubeulahan ti mémbran. paparan misalna bisa dilumangsungkeun ku kompartemen kapsul jeung spaceman dina spasi, jeung ejection na atanapi badarat pesawat ruang angkasa dina orbit.

kituna Hal ieu kacida penting yén astronot underwent a ujian médis teleb jeung préparasi fisik husus méméh hiber kana spasi.

Lila-akting akselerasi lumangsung di mimiti jeung badarat rokét, kitu ogé mangsa hiber, di sababaraha tempat di spasi tina kosmos. Peta ngeunaan accelerations misalna dina awak data nu nyadiakeun ulikan médis ilmiah, saperti kieu:

• quickens nu keteg jajantung tur pulsa;
• napas quickened;
• observasi dina lumangsungna seueul sarta kelemahan, bulak kulit;
• Anjeunna miboga visi méméh panon némbongan pilem beureum atawa hideung;
• sugan sensasi nyeri dina sendi, anggota awak;
• tonus jaringan otot ragrag;
• parobahan angger neuro-humoral;
• Janten bursa gas béda dina bayah tur dina awak salaku sakabeh;
• bisa ngakibatkeun sweating.

Overload na weightlessness kapaksa peneliti médis pikeun datang nepi ka cara béda. sahingga saluyukeun, mun ngalatih astronot ka tahan efek faktor ieu tanpa konsékuansi pikeun kaséhatan sarta tanpa kaleungitan efisiensi.

Salah sahiji cara paling éféktif pikeun nyepetkeun latihan tina astronot - a alat centrifuge. Ieu mangrupa tempat pikeun anjeun bisa niténan parobahan anu lumangsung di jero awak ku aksi tina overloads. Ogé ngidinan Anjeun pikeun ngalatih jeung adaptasi jeung efek tina faktor ieu.

hiber spasi na ubar

Ngalayang di spasi, tangtosna, gaduh dampak nu hébat dina kaséhatan masarakat, hususna di untrained atawa panyakit kronis. Ku alatan éta, hiji aspék penting tina ieu panalungtikan médis nu sagala wincik hiber teh, sadaya réaksi awak mun rupa-rupa épék jeung pasukan kaluar-planét luar biasa.

Hiber enol-G ngajadikeun ubar modern jeung biology mun invent sarta ngucapkeun (dina waktos anu sareng pikeun ngalakonan, tangtu), susunan ukuran pikeun mastikeun gizi ditangtoskeun, sésana, suplai oksigén nu astronot, miara efisiensi jeung saterusna.

Sajaba ti éta, ubar geus dirancang pikeun mastikeun nu astronot pitulung santun bisi tina darurat, kaayaan darurat, kitu ogé panangtayungan ti efek tina gaya kanyahoan ti planét tur spasi lianna. Hese, merlukeun loba waktu jeung usaha, hiji dasar téoritis badag, maké ngan parabot modern panganyarna na pangobatan.

Sajaba ti éta, ubar tara kalawan Fisika jeung biologi boga tugas ngajaga astronot ti faktor fisik kaayaan spasi, kayaning:

• hawa;
• radiasi;
• tekanan;
• meteorites.

Ku alatan éta, ulikan ngeunaan sagala faktor kasebut sarta ciri pohara penting.

MÉTODE PANALUNGTIKAN di Biologi

biology spasi, kawas sagala elmu biologi sejen, ngabogaan set tangtu metodeu pikeun ulikan, anu bahan teoritis jeung ngumpulkeun sarta pariksa conclusions praktis na. Métode ieu waktos henteu tetep unchanged, ngalaman renovasi sarta modernisasi luyu jeung waktu ayeuna. Sanajan kitu, sajarahna téhnik biology masih tetep relevan nepi ka poé ieu. Ieu di antarana:

1. Observasi.
2. Percobaan.
3. analisis sajarah.
4. Pedaran.
5. Bandingkeun.

Métode ieu basa panalungtikan biologis, ayeuna sepanjang waktos. Tapi aya sababaraha batur anu arisen kalawan ngembangkeun Elmu Pangaweruh jeung Teknologi, fisika éléktronik jeung biologi molekular. Éta aranjeunna anu disebut titimangsa sarta maénkeun peran panggedéna di ulikan biologi, kimia, médis jeung prosés fisiologis.

padika modéren

1. Metode rékayasa genetik na bioinformatics. Di dieu nujul agrobacterial sarta ngamuk transformasi, PCR (polimérase réaksi ranté). Peran studi biologis rencana misalna hiji hébat lantaran ngawenangkeun kami keur manggihkeun solusi masalah gizi sarta oxygenation of launchers rokét sarta cabins pikeun kaayaan nyaman of cosmonauts.
2. Métode kimia protéin jeung histochemistry. Aranjeunna ngidinan Anjeun pikeun ngadalikeun protéin jeung énzim dina sistim mahluk hirup.
3. Ngagunakeun mikroskop fluorescence, superresolution mikroskop.
4. Pamakéan biologi molekular jeung biokimia, jeung métode panalungtikan.
5. Biotelemetry - metoda, anu mangrupakeun hasil tina gabungan karya insinyur sarta médis biobased. Eta ngidinan Anjeun pikeun ngadalikeun sagala fungsi physiologically penting organisme dina kajauhan ku cara maké awak manusa komunikasi radio jeung komputer-registrar. biology spasi migunakeun metoda ieu salaku dadasar pikeun épék kaayaan spasi dina organisme astronot mantau.
6. indikasi biologis spasi interplanetary. Hiji métode anu kacida penting tina spasi biology, nu ngamungkinkeun pikeun evaluate kaayaan sedeng interplanetary, pikeun ménta inpo ngeunaan karakteristik planét béda. dasar anu didieu pamakéan sato kalawan sensor terpadu. Yén sasatoan test (beurit, anjing, monyet) nimba informasi ti orbit bumi nu dipaké ku para élmuwan pikeun analisis na conclusions.

padika modéren panalungtikan biologi bisa ngajawab teu ukur masalah biology spasi canggih, tapi ogé universal.

Masalah Spasi Biologi

Sadaya sahiji metodeu ieu panalungtikan Kalautan, hanjakalna, bisa henteu acan ngajawab sagala masalah biology spasi. Aya sababaraha isu topical nu kacida pentingna nepi ka poé ieu. Masalah utama Nyanghareupan ku ubar spasi na biology.

1. Pilihan ngeunaan tanaga dilatih pikeun hiber kana spasi, kaayaan kaséhatan anu bisa minuhan kabéh sarat tina médis (kaasup bakal ngidinan astronot ka tahan latihan tangguh sarta palatihan pikeun hiber teh).
2. A tingkat santun latihan jeung suplai sadayana perlu crews rohangan berpungsi.
3. Mastikeun kasalametan sadayana parameter (kaasup jelema ti faktor kanyahoan atawa asing pangaruh ti planét séjén) kapal operasi sarta aviakonstruktsiyam.
4. rehabilitasi Psychophysiological of astronot balik ka bumi.
5. Ngamekarkeun cara ngajaga astronot jeung pesawat ruang angkasa tina radiasi.
6. Mastikeun kaayaan hirup normal dina cabins on penerbangan kana spasi.
7. Ngembangkeun sarta aplikasi téknologi komputer dina ubar spasi dimodernisasi.
8. Palaksanaan spasi telemedicine na biotéhnologi. Ngagunakeun métode élmu ieu.
9. Putusan masalah médis sarta biologis pikeun astronot ngalayang nyaman keur Mars jeung planét lianna.
10. Sintésis agén pharmacological anu bakal ngajawab masalah pakakas oksigén dina spasi.

Dimekarkeun, ningkat jeung terpadu di aplikasi sahiji metodeu ieu panalungtikan Kalautan bakal alamat sagala tugas jeung tantangan perlu. Najan kitu, nalika éta - pertanyaan kompleks, sarta rada unpredictable.

Ieu kudu dicatet yén solusi pikeun sakabéh patarosan ieu ulah ukur élmuwan Rusia, tapi déwan ilmiah sakabeh nagara di dunya. Na téh mangrupa tambah badag. Saatos panalungtikan joint jeung pilarian disproportionately bakal saum sareng positif. Tutup kerjasama internasional dina ngarengsekeun masalah spasi - tombol ka kasuksésan dina ngembangkeun spasi kaluar-planét.

kamajuan panganyarna

prestasi sapertos seueur. Barina ogé, nu bisa nyandak karya intensif dilumangsungkeun sapopoé, teleb tur painstaking pikeun manggihan beuki loba bahan anyar, tarik conclusions jeung dirumuskeun hipotesis.

Salah sahiji pamanggihan pangpentingna dina kosmologi abad XXI éta kapanggihna cai di Mars. Ieu langsung masihan naékna lahir puluhan hipotesis ngeunaan ayana atanapi henteuna kahirupan pangeusina, kamungkinan relokasi Earthlings di Mars, sarta saterusna.

kapanggihna sejen éta yén élmuwan geus ngaidentifikasi rentang umur dina nu baé sakumaha nyaman sabisa na tanpa konsékuansi serius tiasa di rohangan. Ieu dimimitian tina umur 45 taun sarta ends ngeunaan 55-60 taun. jalma ngora anu balik kana spasi, pisan sangsara psikologis sarta physiologically on na mulang ka Bumi, hese adaptasi jeung nyusun.

Cai dina Bulan kapanggih (2009). raksa tur loba pérak ogé kapanggih dina satelit Marcapada.

Métode studi biologi, kitu ogé rékayasa sarta indikator fisik ngawenangkeun aman disimpulkeun kaamanan anu (sahenteuna, teu langkung cilaka, ti di Bumi) dampak radiasi ionik jeung radiasi dina spasi.

studi ilmiah geus kabuktian yén hiji tetep panjang dina spasi teu maksa tanda dina kaayaan kaséhatan fisik astronot. Sanajan kitu, masalah tetep dina istilah psikologi.

Aya geus ngulik némbongkeun yén tutuwuhan leuwih luhur ngabales béda ayana di expanse kosmik. Sikina sababaraha tutuwuhan dina pangajaran némbongkeun euweuh parobahan genetik. Batur, sacara jelas, némbongkeun galur atra dina hambalan molekular.

Percobaan dilumangsungkeun dina sél na jaringan tina mahluk hirup (mamalia) ngabuktikeun yén rohangan teu mangaruhan kana kaayaan normal jeung fungsi tina awak ieu.

Rupa-rupa panalungtikan médis (tomography, MRI, getih jeung cikiih tés, ECG, CT scan, jeung saterusna) ngarah ka kacindekan yen fisiologis nu, biokimia, ciri morfologis sél manusa tetep unchanged mun anjeun cicing di rohangan nepi ka 86 poé.

Di laboratorium, éta geus recreated hiji sistem jieunan nu ngidinan Anjeun pikeun meunang sakumaha deukeut kaayaan weightlessness tur jadi ngajajah sakabéh aspék efek tina kaayaan ieu dina awak. Ieu diaktipkeun, kahareupna ngamekarkeun runtuyan ukuran preventif pikeun nyegah akibat faktor ieu hiber manusa di enol gravitasi.

Hasil exobiology janten bukti ayana sistem organik nyaéta biosfir Marcapada. Nepika janten mungkin ngan nyusun teoritis ngeunaan asumsi ieu, tapi geura-giru élmuwan rencanana pikeun ngahasilkeun sarta bukti praktis.

Ngaliwatan biologi panalungtikan, fisika, dokter, ékologi sarta kimiawan geus ngaidentifikasi mékanisme jero ngeunaan peta ngeunaan jalma dina biosfir dina. Pikeun ngahontal ieu geus dimungkinkeun ngaliwatan kreasi ékosistem jieunan planét sarta nyadiakeun éta pangaruh sarua, sakumaha di Bumi.

Ieu teu sakabeh prestasi ruang biology, kosmologi jeung ubar kiwari, tapi ngan nu leuwih utama. Aya poténsi hébat, palaksanaan nu sahiji nu tugas élmu ieu keur mangsa nu bakal datang.

Kahirupan di spasi

Numutkeun pandangan modérn hirup di spasi mungkin aya, saprak papanggihan panganyarna mastikeun ayana sababaraha planét kaayaan cocog pikeun mecenghulna tur ngembangkeun kahirupan. Sanajan kitu, pamanggih ulama dina masalah ieu dibagi kana dua kategori:

• Kahirupan teu aya mana lian ti Bumi, geus pernah geus kungsi bakal;
• hirup téh di expanses vast spasi, tapi rahayat teu acan kapanggih eta.

Nu sahiji hipotesa bener - éta nepi ka unggal jalma. Bukti na rebuttals, jeung salah, jeung lianna geus cukup.