Gyvūnai kosmose: esame jiems skolingi dabar ir ateityje

Gyvūnai kosmose: esame jiems skolingi dabar ir ateityje

Nuo kosmoso amžiaus aušros praėjusiame amžiuje žmonės siuntė gyvūnus į žemesnius regionus, kad išsiaiškintų, ar gyvos būtybės gali išgyventi, ir išbandyti įvairią naudą ir pavojų mums, žmonėms. Tai kelias Viena sveikata unikaliai sujungia gyvūnus ir aplinkosaugos problemas daugiadalykiame kontekste.

Turime pripažinti, kad šie gyvūnai yra mūsų tyrinėtojai, mūsų kelio ieškotojai ir herojai, net jei tai yra jų pasirinkimas.

Be abejo, gyvūnų naudojimas žmonių išgyvenimui kosmose išbandyti sukėlė ginčas: Nors gyvūnai buvo sėkmingai naudojami atveriant kelią kosmoso tyrinėjimams, daugeliu atvejų neprarandant gyvybės ar nesužeidžiant gyvūno, daugelis mano, kad tai neteisingas požiūris, kad reikėtų naudoti kitus metodus – argumentas yra tas, kad gyvūnai neturi pasirinkimo. šiuo klausimu, todėl neturėtų būti naudojamas bandymams.

Tačiau yra bandymų su gyvūnais procedūrų, kurios nekenkia gyvūnams ir vis dėlto pateikia įžvalgių išvadų, kurios daro didelę mokslo pažangą, kuri galiausiai naudinga ne tik žmonėms, bet ir gyvūnams. Iš tiesų, dabar čia, Žemėje, atliekami nauji eksperimentai – bent jau tie, kurie atliekami Vakaruose. Nors daug kalbama apie NASA ir Elono Musko „Space X“ bendradarbiavimą Marse, niekas nesiūlo, kad šunys vyktų į Marsą su astronautais kaip jų augintiniai.

Svarbu tai, kad NASA šiais metais pradeda a gyvenamojo ploto modeliavimas čia, Žemėje, o keturi eksperimentui atrinkti „astronautai“ ištisus metus gyvens arti – a. 158 kvadratinių metrų stotis Teksaso dykumoje be jokio naminio gyvūno, kuris palaikytų jiems draugiją.

Čia pažvelgsime į tai, kaip gyvūnų išgyvenimo ekstremaliomis sąlygomis tyrimai, pirmiausia kosmose, o pastaruoju metu ir Žemėje, padeda mums ne tik pasiekti žvaigždes, bet ir pagerinti žmonių gyvenimą čia ir dabar.

Nuo pirmųjų tyrinėjimų dienų: gyvūnai erdvėje nevaržomi

Gyvūnai erdvėje iš pradžių mums padėjo išbandyti skrydžio į kosmosą išgyvenamumas, gerokai anksčiau nei buvo bandoma skristi į kosmosą.

Pirmieji gyvūnai kosmose buvo vabzdžiai. 1947 m. vaisinės muselės buvo pasodintos į JAV raketą V-2, siekiant patikrinti radiacijos poveikį dideliame aukštyje gyvam sutvėrimui. Pasiekusi 109 kilometrų aukštį, kapsulė, kurioje buvo musės, buvo išmestas, parašiutu nuleistas atgal į Žemę, ir tai parodė, kad jos gali išlikti nepažeistos ir gyvos.

Po to, a Į kosmosą buvo paleista daugybė gyvūnų, įskaitant beždžiones ir beždžiones, šunis, kates, vėžlius, peles, žiurkes, triušius, žuvis, varles, vorus ir kitus vabzdžius. Laikas, beglobis šuo iš Maskvos gatvių, buvo pirmasis gyvūnas, kuris 1957 metais sovietų erdvėlaiviu Sputnik 2 apskriejo žemę:

Kaip parodyta aukščiau esančiame vaizdo įraše, pavyzdžiai apima du vėžliai ir įvairių vabzdžių, kurie buvo pirmieji Žemės gyventojai, kurie 1968 m. apskriejo Mėnulį. 1972 m. penkios pelės, Fe, Fi, Fo, Fum ir Phooey „Lydėjo“ JAV „Apollo“ įgulą, skriejančią aplink Mėnulį rekordiškai 75 kartus.

Iki šiol septynios nacionalinės kosmoso programos skraidino gyvūnus į kosmosą, įskaitant Sovietų Sąjungą (Rusijos Federaciją), JAV, Prancūziją, Argentiną, Kiniją, Japoniją ir Iraną.

Jau atlikti arba vykstantys eksperimentai

Daugybė tyrimų, kurie remiasi gyvūnais, siekiant surinkti svarbios informacijos apie žmonių planuojamas kosmines keliones ir suprasti mūsų aplinką, yra tiesiog kvapą gniaužiantys; ir tai neapsiribojo eksperimentais kosmose, bet buvo perkelta į platų tyrimų spektrą čia, Žemėje, taip praplėsdama tyrimų sritį.

Tyrimus taip pat paskatino sėkmingas tarptautinis bendradarbiavimas, ypač Tarptautinėje kosminėje stotyje (TKS).

Pavyzdžiui, „Tarptautinis bendradarbiavimas atliekant gyvūnų tyrimus naudojant kosmosą“ (ICARUS) seka migruojančių paukščių modelius iš TKS, kad pateiktų informaciją apie stichines nelaimes ir infekcines ligas.

Tai toli gražu ne grynai akademinis užsiėmimas: eiga augantis paukščių gripo protrūkis Šios pastangos gali būti naudingos – pavyzdys, kaip vaizdas iš kosmoso gali padėti spręsti žemiškas problemas.

Norint suprasti būsimų kosminių kelionių į Marsą ar ilgo gyvenimo Mėnulyje poveikį žmonėms, ši sritis sparčiai auga dėl tyrimų ir eksperimentų. Čia yra a keli žymūs pavyzdžiai.

Ilgo skrydžio erdvėje poveikis raumenų naudojimui ir kaulų retėjimui

Nors Žemėje praktiškai neįmanoma nustatyti dalinės Marso gravitacijos, mokslininkai sukūrė dalinės gravitacijos modelį, skirtą graužikams išbandyti Mėnulio ir Marso modeliavime.

Eksperimentinis įrenginys buvo sukurtas siekiant atkurti dalinės gravitacijos aplinką, naudojant žiurkes kaip žmogaus analogus. Šie gyvūnai, iš dalies pakabinti su diržų sistema, buvo patalpinti į tokią būklę, kuri sukelia raumenų nenaudojimo atrofiją ir kaulų mineralų tankio sumažėjimą, panašiai kaip keliaujant kosmose, siekiant sužinoti apie mikrogravitacijos poveikį žmonėms erdvėje.

Šis eksperimentas atskleidė peles skirtingais lygmenimis, su kuriais astronautai susidurtų vykdydami ilgalaikes žemės skrydžio į kosmosą misijas; jiems buvo atliktas specifinis antikūnų apdorojimas, siekiant užkirsti kelią žalingam poveikiui arba jį sumažinti.

Rezultatai parodė, kad ši terapija gali būti naudinga užkertant kelią astronautų kaulų nykimui tyrinėjant antžeminę saulės sistemą.

Skrydis į kosmosą keičiasi smegenyse

13 dienų kosmose skridusių pelių smegenų analizė nustatė reikšmingų pokyčių, susijusių su neuronų struktūra ir medžiagų apykaitos funkcija, kurie laikui bėgant gali sukelti sužalojimą ir neurodegeneraciją.

Tai rodo, kad skrydžiai į kosmosą neigiamai veikia smegenis ląstelių lygiu ir kad gali prireikti atsakomųjų priemonių smegenų funkcijai apsaugoti.

Kaip skrydis į kosmosą veikia žmogaus imuninę sistemą

Vaisinė muselė buvo plačiai naudojama tiriant biologinius procesus, įskaitant genetiką ir fiziologiją. Viena iš tokių svarbių studijų sričių yra vaisinės muselės imunitetas.

Vaisinės muselės turi įgimtą imuninę sistemą, panašią į žmonių imuninę sistemą, kuri veikia kaip „pirmasis atsakas“, saugantis organizmą nuo pradinės užsikrėtimo svetimu patogenu.

NASA finansuojami imuninių ląstelių tyrimai parodė, kad skrydžiai į kosmosą keičia imuninę funkciją.

Vapsvos deda kiaušinėlius į musės lervas, kurios sukelia musės lervų imuninį atsaką prieš vapsvų lervas ir kiaušinėlius, panašų į atsaką į bakterinę infekciją.

Tęsiant tyrimus tiriama, kaip erdvės aplinka veikia vaisinės muselės antiparazitinį imuninį atsaką į vapsvų patogeną, kur vaisinė musė deda kiaušinėlius. Bus nustatyta, ar kosmose auginamų vapsvų parazitinis virulentiškumas skiriasi nuo antžeminių vapsvų.

Rezultatai leis suprasti, kaip ilgalaikis skrydis į kosmosą veikia pagrindinį imuninio atsako mechanizmą ir patogeninę infekciją. Tai gali padėti geriau suprasti, kaip kosminių skrydžių aplinka keičia įgimtą žmogaus imunitetą.

Rūšių išlikimas

Vykdomi kosminių tyrimų projektai, kuriuose tiriama, kurios nežmogiškos rūšys gali išgyventi, o kurios – prastai.

Pavyzdžiui, svorai išmoko sukti tinklus nenaudodami gravitacijos, o svirpliai nesugebėjo išvystyti organų, kurie paprastai padeda išlaikyti pusiausvyrą. Neturėdami „aukštyn“ ar „žemyn“, „Mumichogas“ iš pradžių pasilenkė į priekį ir plaukė siauru ratu.

Ekstremalus išgyvenimas: gyvūnų, pritaikytų ekstremaliausioms aplinkoms Žemėje, pamokų paieška

Tarp patraukliausių gyvūnų, prisitaikiusių prie ekstremalios aplinkos, yra tardigradai. Jie yra mikroskopiniai, daugialąsčiai gyvūnai, galintys išgyventi dešimtmečius be maisto ar vandens ir išgyventi ekstremalias temperatūras nuo beveik absoliutaus nulio iki gerokai aukštesnės nei vandens virimo temperatūros.

Buvo žinoma, kad tardigradai išgyvena daugybę ekstremalių įtempių, įskaitant išdžiūvimą, užšalimą ir virimo temperatūrą, intensyvią jonizuojančiąją spinduliuotę ir kraštutinį slėgį, įskaitant kosmoso vakuumą.

Limnoterrestrial tardigradas Acutuncus antarcticus žiūrint pro mikroskopą, rugpjūčio mėn. 11, 2016 Šaltinis marinespecies.org Autorius: Guidetti, Roberto

Bus nagrinėjamas naujas tyrimas ląstelių prisitaikymas prie erdvės kraštutinumų. Šiuo nauju eksperimentu bus siekiama nustatyti genus, kurie reaguoja į tardigradus ir kurių jiems reikia, kad jie išgyventų įvairias streso sąlygas, ištirs tiek tiesioginius, tiek ilgalaikius kelių kartų pokyčius Tarptautinėje kosminėje stotyje.

Vieną dieną šie eksperimentai gali padėti sukurti būdus aprūpinti kosmoso keliautojus maistu. Tikimasi, kad bus rasta daugiau sausrai ir temperatūrai atsparių pasėlių bei naujų jautrių vaistų ir kitų biologinių medžiagų stabilizavimo metodų.

Žmonių maitinimas Mėnulyje ar Marse

Pas prancūzus Jūrų eksploatavimo tyrimų institutastyrėjo Cyrille Przbyla dabartinis projektas yra „Mėnulio liuko programa. Šis novatoriškas projektas apima nustatymą, ar žuvų ikrai išsiris po imituojamo raketos paleidimo ir skrydžio į kosmosą poveikį. Jei jie tai padarytų, žuvų ikrai galėtų būti atvežti į būsimą Mėnulio bazę, išperinti akvakultūros sistemoje ir tapti gyvybiškai svarbiu baltymų šaltiniu giluminio kosmoso gyventojams ir kitiems nežemiškiems gyventojams.

Przybyla įsitikinęs, kad žmogaus skrydžio į kosmosą ateitis bus svarbi augalai, gyvūnai ir kiti organizmai. Jis atkreipia dėmesį į 1972 m. filmą Tylus bėgimaskuriame milžiniški erdvėlaiviai su šiltnamį primenančiais kupolais saugo augalų ir gyvūnų rūšių kolekciją būsimoje eroje, kai Žemės miškai beveik išnyks.

Tai tik pradžia

Neabejotina, kad tyrimai su gyvūnais kosmose bus naudingi tiek mūsų žinioms apie tai, kaip žmonėms reikės susidoroti, tiek to, ką galima sužinoti apie mūsų aplinką Žemėje iš tokių tyrimų su gyvūnais.

2022 m. gegužės 27-29 dienomis kitas susirinkimas Tarptautinė kosmoso plėtros konferencija vyks. Dalyviai yra kosmoso lyderiai, astronautai, mokslininkai ir kiti suinteresuoti asmenys. Galite būti tikri, kad gyvūno / žmogaus / ekosistemos ryšys bus įtrauktas į darbotvarkę, atsižvelgiant į jo viziją:

Žmonės, gyvenantys ir dirbantys klestinčiose bendruomenėse už Žemės ribų, ir didžiulių kosmoso išteklių panaudojimas dramatiškam žmonijos tobulėjimui..

Trumpai tariant, vienas dalykas yra aiškus: „dramatiško žmonijos pagerėjimo“ negalima pasiekti be tyrimų su gyvūnais pagalbos – tai dar kartą įrodo, kad „One Health“ metodas yra būtinas.

Galbūt vienas iš labiausiai novatoriškų šios kosmoso tyrimų rezultatų bus gautas iš tų retų organizmų, gyvenančių ekstremaliausiomis į kosmosą panašiomis sąlygomis, stebėjimai Žemėje. Galima tikėtis, kad jie leis mokslininkams priartėti prie atsakymo į bene pagrindinį klausimą: kas yra „gyvybė“ ir kas apibrėžia ribas tarp gyvybės ir negyvenimo?

Šis apibrėžimas yra absoliučiai būtinas, nes tiksliai nežinodami, ko ieškome, kai „ieškome gyvybės“ kitose planetose, nepažinsime „gyvybės“, kai ją pamatysime.


Redaktoriaus pastaba: Impakter.com apžvalgininkų čia išsakytos nuomonės yra jų pačių, o ne Impakter.com nuomonės – Teminėje nuotraukoje: Voras, audžiantis tinklą erdvėje Šaltinis: NASA straipsnis 2014 m. balandžio 23 d

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.