Поиск и исследование внеземных форм жизни. Планетарный карантин, необходимый при этом

Научное общество учащихся при СЮТ Поиск и исследование внеземных форм жизни.Планетарный карантин, необходимый при этом. Работу выполнил Сердюков Андрей Борисович г. Норильск - 1995 год. Ввиду особой важности тематики работы для людей, автор со всей объективностью считает своим долгом подойти к решению данной проблемы, полагаясь пока лишь на научные изыскания ученых, решающих эти проблемы практически. Содержание 1. Поиск и исследование внеземных форм жизни. Предмет и задачи. 1. Критерии существования и поиска живых систем. 1. О химической основе жизни. 2. Общие динамические свойства живых систем. 3. Роль света в поддержании жизни. 2. Методы обнаружения внеземной жизни. 1.3. АБЛ для экзобиологических исследований. 2. Основы планетарного карантина. 1. Методология планетарного карантина. 1. Изучение влияния факторов космического полета на выживаемость. 2. Нормы и рекомендации. 1. Оценка уровня микробной обсемененности. 1. Поверхностное загрязнение. 2. Внутреннее загрязнение. 2. Анализ источников загрязнения. 3. Методы контроля за обсемененностью. 1. Предупреждение загрязнения. 1. Биологические барьеры. 2. Профилактика загрязнения персоналом. 3.2 Методы обеззараживания. 1. Обработка дезинфицирующими средствами. 2. Стерильность поверхности. 3. Тепловая стерилизация. 4. Терморадиация. 5. Аутостерилизация. 4. Методы контроля. 3. Практический обзор поиска и исследований внеземных форм жизни. 3.1. Луна. 2. Венера. 3.3. Марс. 1. Температура. 2. Атмосфера. 3.3.3. Вода. 4. Ультрафиолетовое излучение. 4. Интересные наблюдения. 5. Метеориты. 6. Приборы для поиска. 7. Случай с Викингами . 8. Поиск внеземных цивилизаций. 4. Выводы. Список использованной литературы.

Дополнительно о проблемах жизни 1. Поиск и исследование внеземных форм жизни.

Предмет и задачи.

Определение жизни на других планетах, кроме Земли, является важной задачей для ученых, занимающихся вопросами возникновения и эволюции жизни.

Наличие или отсутствие ее на планете оказывает существенное влияние на ее атмосферу и другие физические условия.

Исследования превращений в поверхностных слоях планет с учетом возможных результатов деятельности человека позволит уточнить наши представления о роли биологических процессов в прошлом и настоящем Земли. С этой точки зрения результаты экзобиологических исследований могут быть полезными и в решении современных задач в области биологии.

Занос чужеродных форм жизни может также привести на Земле к самым неожиданным и трудно предугадываем последствиям. Обнаружение жизни вне Земли, несомненно, имеет и большое значение для разработки фундаментальных проблем происхождения и сущности жизни. Непосредственной целью предстоящих в ближайшем будущем экзобиологических экспериментов с помощью автоматических биологических лабораторий АБЛ является получение ответа на вопрос о наличии или отсутствии жизни или ее признаков на планете.

Обнаружение внеземных форм жизни существенно усугубило бы наше понимание сущности жизненных процессов и явления жизни в целом. Отсутствие жизни на других планетах Солнечной системы, например, имело бы также большое значение, подчеркивая специфическую роль земных условий в процессах становления и эволюции живых форм. Неясно, до какой степени внеземные формы могут быть сходными с нашими земными организмами по биохимическим основам их жизненных процессов. При рассмотрении проблемы обнаружения внеземной жизни надо принимать во внимание разные этапы эволюции органического вещества и организмов, с которыми в принципе можно встретиться на других планетах.

Например, в отношении Марса могут представиться различные возможности от обнаружения сложных органических соединений или продуктов абиогенного синтеза и до существования развитых форм жизни. На Марсе к настоящему времени закончилась только химическая эволюция, которая привела к абиогенному образованию как это было в сове время на Земле аминокислот, сахаров, жирных кислот, углеводов, возможно, белков, но жизнь как таковая на планете, видимо, отсутствует. Эти вещества в той или иной степени отличаются от аналогичных соединений, встречающихся на Земле. Возможно, что на Марсе могут быть обнаружены первичные протобиологические открытые системы, отделенные мембранами от окружающей среды относительно простые примитивные формы жизни, аналогичные нашим микроорганизмам более сложные формы, подобные нашим простым растениям и насекомым следы существовавшей ранее или существующей и ныне жизни остатки высокоразвитой жизни цивилизации и, наконец, можно констатировать полное отсутствие жизни на Марсе более подробно проблема жизни на Марсе рассматривается выше. В настоящей главе рассматриваются теоретические предпосылки, критерии существования жизни, предполагаемые методы обнаружения живых систем на других планетах. 1.

Критерии существования и поиска живых систем

Критерии существования и поиска живых систем. Наши представления о сущности жизни основаны на данных по исследованию... В то же время решение проблемы поиска жизни на других планетах предпол... Способность к росту свойственна кристаллам, а обмен энергией и веществ... Такой подход должен повысить вероятность и достоверность обнаружения и...

О химической основе жизни

О химической основе жизни. Исследования последних лет показали возможн... Таким образом, единственная известная нам жизнь, ее основа углеродоорг... Это свойство может рассматриваться в качестве необходимого признака су... Специфичность живой материи, не смотря на все это, нельзя сводить лишь... 1.1.2.

Общие динамические свойства живых систем

Развитие и эволюция биологических систем шли в основном по пути соверш... 1.1.3. . Общие динамические свойства живых систем. В качестве исходных представ... Это свойство является важным признаком высокой степени организации сис...

Роль света в поддержании жизни

Роль света в поддержании жизни. Важным аспектом проблемы внеземной жиз... Жизнедеятельность первичных живых систем также могла во многом определ... Эту роль могла выполнять и химическая энергия, освобождаемая, например... В биологических системах могут преобладать асимметрические молекулы, о... Различные организмы, существующие на планете, должны обладать рядом сх...

Методы обнаружения внеземной жизни

В одном из таких приборов - Гулливере - предложено остроумное приспосо... Взрыв пиропатронов отбрасывает снаряды на несколько метров от прибора. Очень изящный и точный способ основан на том, что в питательную среду ... Наконец, на борту автоматической станции может быть два контейнера с п... С ее помощью не только констатируют энзиматическую активность, но при ...

АБЛ для экзобиологических исследований

АБЛ для экзобиологических исследований. Именно с их помощью можно рассчитывать не только на обнаружение инопла... Многое показывает, что единственным подходом в проведении экзобиологич... 1 Пока еще биологические лаборатории предназначены для ответа на основ... После забора образца он поступает в дозатор распределитель, а затем в ...

Основы планетарного карантина

Земная микрофлора, занесенная на планету автоматическими аппаратами ил... 2. Автоматический космический аппарат, предназначенный для определения пр... Специально для этого был образован в октябре 1958 г. Комитет космических исследований КОСПАР .

Методология планетарного карантина

Эти требования надо учитывать при изготовлении космических кораблей и ... . Методология планетарного карантина. Основные требования, предъявляемые... 2.1.1. Так как космический корабль и его аппаратура должны быть абсолютно над...

Изучение влияния факторов космического полета на выживаемость

При параметрах среды, близких к марсианским перепад температуры от -60... ст. рт. . В таблице указаны дозы, необходимые для 80 - 100 - й инактивации незащ...

Нормы и рекомендации

Нормы и рекомендации . 2.2.1.

Оценка уровня микробной обсемененности

Оценка уровня микробной обсемененности. Определение числа микроорганизмов может быть осуществлено либо путем прямых исследований например, при поверхности загрязнении, либо путем расчета в случаях невозможности непосредственного взятия пробы без разрушения космического аппарата. 2.2.1.1.

Поверхностное загрязнение

Поверхностное загрязнение.

Точность подсчета числа микроорганизмов на поверхности космического аппарата зависит оп ряда факторов. Поверхность космического аппарата составлена их самых разнообразных материалов, некоторые из которых являются ингибиторами роста микроорганизмов.

Обследование металлической поверхности сводится к взятию с нее микробиологической пробы с последующим посевом на питательную среду. 2.2.1.2.

Внутреннее загрязнение

Внутреннее загрязнение. Микроорганизмы, расположенные между двумя поверхностями или инкапсулированные внутри какого - либо материала, обычно недоступны для прямого исследования уровень загрязнения в этих случаях может быть определен только косвенным путем. Исследование проводится во время сборки аппарата, когда соприкасающиеся в будущем поверхности открыты и доступны для исследования. 2.2.2.

Анализ источников загрязнения

Анализ источников загрязнения. Анализ возможных источников загрязнения... Идентифицировать все возможные источники загрязнения, связанные с данн... Определить уровень обсемененности каждого такого источника. 4. 2.3.

Методы контроля за обсемененностью

Предупреждение загрязнения. Предупреждение загрязнения включает изучен... Эти данные могут быть положены в основу мероприятий по контролю для ка... 2.3.1.1. . 2.3.1.

Биологические барьеры

Биологические барьеры. Цель биологического барьера - сохранить количество микроорганизмов внутри замкнутого объема на возможно более низком уровне. Это может быть достигнуто использованием воздушного потока в биологически чистом помещении или с помощью жесткого микробиологического фильтра. Использование чистых помещений уменьшает или исключает микробную загрязненность открытых поверхностей и оборудование, что увеличивает вероятность успешного проведения обеззараживания. 2.3.1.2.

Профилактика загрязнения персоналом

2.3.2 . Так как бактерии постоянно удаляются с кожи, механический барьер, тако... Профилактика загрязнения персоналом. Основным источником микроорганизм... Известно, что поверхность кожи человека - благодатная почва для выжива... В настоящее время неизвестен ни один метод стерилизации кожи.

Методы обеззараживания

Методы обеззараживания.

В настоящее время разработано много методов снижения уровня микробного загрязнения космического аппарата и его элементов. Хотя они и не идеальны, некоторые из них используются с успехом в настоящее время, другие являются перспективными в будущем.

Эксперименты показывают, что более высокая степень стерильности может быть достигнута при использовании этих приемов для гладких поверхностей. При шероховатых поверхностях выживаемость микроорганизмов остается значительной. 2.3.2.1.

Обработка дезинфицирующими средствами

Обработка дезинфицирующими средствами. Дезинфицирующая обработка заключается в промывке доступных поверхностей компонентов космического аппарата такими дезинфицирующими веществами как этиловый спирт, изопропиловый спирт, формальдегид с метаном и перекись водорода. 2.3.2.2.

Стерильность поверхности

Стерильность поверхности.

Поверхность стерилизуется химическими средствами окись этилена, бромистый метил, формальдегид и с помощью радиации без прямого контакта с поверхностью лазерные лучи, ультрафиолетовая ионизирующая радиация и плазма . 2.3.2.3.

Тепловая стерилизация

Тепловая инактивация микроорганизмов происходит как более сложный проц... . При этом в качестве активного начала используется пар или сухой горячи... Так как земные микроорганизмы чувствительны к высоким температурам, то... Тепловая стерилизация.

Терморадиация

Терморадиация.

Сочетание тепловой стерилизации и радиации во время сборки космического аппарата имеет преимущества, поскольку компоненты аппарата подвергаются воздействию меньших температур, чем только при одной тепловой стерилизации, и меньшей радиации, чем во время одного только облучения. 2.3.2.5.

Аутостерилизация

В связи с этим самостерилизующиеся материалы значительно интересны для... 2.4. Хотя этот критерий применяется и в других областях, стерилизация косми... Методы выявления аэробных и анаэробных микроорганизмов и спор приведен... В соответствии полетного проекта требованиям ПК дает возможность каждо...

Практический обзор поиска и исследований внеземных форм жизни

Обнаружение признаков обмена веществ - поглощаются ли питательные веще... К тому же на поверхности нет жидкой воды. Довольно искусственными представляются другие возможности, включающие ... Тем не менее о облаках имеются условия для образования фотоаутотоф. Вода.

Интересные наблюдения

Само по себе это невероятно, поскольку скорость ветра на поверхности М... Все это выглядит аномалией, если считать, что потемнение почвы обуслов... Большой интерес представляют каменные метеориты, среди которых обращае... Семашко в пробе из этого метеорита выявил 0. Он колеблется от 4600 млн.

Приборы для поиска

Большое значение в поисках внеземной жизни будут иметь и полеты космич... Приборы для поиска. . Как сказано выше, прежде всего из - за ограниченных технических возмож... Ученым многих отраслей наук прежде всего интересен Марс для выяснения ...

Случай с Викингами

На пятые сутки радиоактивность начала снижаться, возможно, закончилась... Всего через несколько суток вместо рассчитанных двенадцати было зареги... Инкубация длилась двое суток, клеткам давали возможность хорошо усвоит... Зарегистрированный в эксперименте уровень радиоактивности в 6 раз прев... Если эти данные были бы получены на Земле, был бы сделан безусловный в...

Поиск внеземных цивилизаций

. Но поиски жизни ведутся и на более высоком уровне разума, другими спос... Сейчас не исключается наличие внеземных цивилизаций ВЦ , что вызывает ... Второй способ продемонстрирован при запуске автоматических межпланетны... 4.

Выводы. 1. Поиск чужеродных форм вне Земли имеет большое значение для разработки фундаментальных проблем, связанных с выяснением происхождения и сущности жизни. 2. При сохранении планетарного карантина планеты будут сохранены как биологические заповедники для дальнейших научных исследований, а Земля будет защищена от опасных пришельцев из космоса. 3. Трудно переоценить вклад в развитие науки, который будет сделан при обнаружении инопланетных форм жизни, однако и отсутствие жизни на других планетах Солнечной системы не только исключает развитие экзобиологических исследований, но и является препятствием на пути дальнейшего совершенствования методов автоматического и с помощью человека обнаружения и снятия характеристик живых систем.

Результаты в этой области, являющейся частью биологического приборостроения, несомненно, найдут широкое применение в современной биологии и других областях человеческой деятельности, не говоря уже о задачах освоения космического пространства. 4. В настоящее время мы знаем только нашу жизнь, и от нее мы должны исходить в суждениях о других возможных формах биологической организации. 5. Люди должны быть готовы к встрече с возможно неоднозначной, непредсказуемой, доселе невиданной другой жизнью, а значит и разумом. 6. Поиски жизни вне Земли являются лишь частью стоящего перед наукой более общего вопроса о возникновении жизни во Вселенной.

Список использованной литературы. 1. О. Г. Газенко, М. Кальвин.

Основы космической биологии и медицины, т. 1. Москва, Наука, 1976. 2. Ю. Колесников.

Вам строить звездолеты. Москва, Наука, 1990. 3. Р. О. Кузьмин, И. Н. Галкин. Как устроен Марс. Серия Космонавтика и астрономия. Москва, Знание, 1989. 4. Б. П. Константинов. Населенный космос. Москва, Наука, 1978. 5. В. А. Алексеев, С. П. Минчин.

Венера раскрывает тайны. Москва, Машиностроение, 1975. 6. Ю. Г. Мизгун. Внеземные цивилизации. Москва, Экология и здоровье, 1993. 7. Освоение космического пространства в СССР. Академия наук СССР. Москва, Наука, 1977. Дополнительно о проблемах жизни Так как закон о превращении и сохранении материи энергии имеет универсальный характер, заманчивой является следующая гипотеза . 1.Наряду с биологической земной существует, еще пять классов внеземной жизни. 1.1 Плазмоиды плазменная жизнь - существуют в звездных атмосферах, образованы магнитными силами, связанными с группами подвижных электрических зарядов. 1.2 Радиобы лучевая жизнь - живут в межзвездных облаках, представляют собой сложные агрегаты атомов, находящихся в разных степенях возбуждения 1.3 Лавобы от слова лава - кремниевая жизнь - организованные структуры из кремния, живут в озерах расплавленной лавы на очень горячих планетах 1.4 Водоробы жизнь при низких to - имеют вид амебообразных форм, плавающих в жидком метане и извлекающие энергию из превращения ортоводорода в пароводород. 1.5 Термофаги - вид космической энергии, которые извлекают жизненную энергию из градиента температур в атмосфере или океанов планеты.

Из объектов Солнечной системы, кроме планет земной группы, подходящими, космическими телами для внеземной жизни является спутники Юпитера - Европа, Ганимед, Калисто, а также спутник Сатурна - Титан. 2. Одновременно существуют несколько параллельных миров с разумной и живой самоорганизацией материи, которые иногда переплетаются и тогда проявляют себя в виде чудес НЛО, гуманоиды, приведения и тогда и т. п 3. Согласно учениям Диагнетики dia - посредством, noos - душа, как система анализа и развития человеческого мышления и управления им и саентологии от scio - знания и logos - изучение, как в прикладной религиозной философии и технологии разрешения проблем духа, материи и мышления, человек живет не одной телесной жизнью, в любой из которых он может быть как низшим представителем флоры и фауны, так и человеком. Материальная телесная оболочка отмирает, а его духовная суть вечна. 4. Отсюда существует Высший Разум, владеющий секретами превращения духовной сущности, волновой в материальную телесную, могущий со скоростью световых волн и быстрее переноситься в любую точку Вселенной, после чего материализоваться либо в биообъект человек, животное, растения на Земле, либо существовать в любом из выше названных пяти видов. Если на планете есть подходящие условия, для такого биообъекта станут действовать эволюционные законы наряду с другими законами материалистического и духовного мира. 5. Как продолжение п. 4 . В своем развитии человек овладеет тайнами превращения биологической сущности в волновую, после чего сможет переноситься со световой скоростью в виде волновой энергии на любые расстояния и материализоваться там в необходимом месте в любой биологический или материальный объект как результат взаимодействия с окружающей средой. Вид материи может меняться, но сама материя при этом вечна.

Таблица 1. Устойчивость различных микроорганизмов к ультрафиолетовой радиации Микроорганизм Доза ультрафиолетовой радиации ЭПГ см2 104 9 31 8,10 Actinomyces sp. Aspergillus nidulas Aspergillus niger Bacillus megaterium Bacillus megaterium Bacillus pyocyaneum Bacillus subtilis Bacillus subtis Bacterium aertrycke Escheriehia coli Micrococcus candicans Micrococcus lysodeilchicus Micrococcus pyogenes aureus Micrococcus nadiodurans Micrococcus sphaeroides Oospora loctis Penicillum digitatus Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas fluorescens Saccharomyces sp. Saccharomyces ceresisial Saccharomyces гаплоид Saccheromyces turbidans Saccharomyces vini диплоид Salmonella typbimurium Sarcina latea Serratina mercescens Staphylococens albus Streptococcus lactis 2.9 6.0 4.4 0.048 1.55 3.67 14.7 6.5 - 9.0 0.7 7 12 - 3 5 44 6 4.0-8.0 54 90-100 1.13 2.73 - 6-7 12 - 1-2.5 - 27-50 6.0 80-160 10 1.8-3.6 3.0-3.5 8.4 - 30 1.9 19.7 1.8-4.0 1.84-4.0 6.15 Таблица 2. Приборы для обнаружения жизни.

Прибор Принцип действия Оценка результатов Радиоволновый определитель Микроскопы Телевизионное устройство Обнаружитель оптической активности Эксперименты с окраской Инфракрасный спектрометр Ультрафиолетовый спектрометр Масс - спектрометр Хроматографы газовые и жидкостные Окислительно - восстановительный потенциал Помутнение ловушка Вольфа Измеритель рН ловушка Вольфа Детекторы обмена веществ Гулливеры Кислородный обмен Обнаруживает искусственные радиосигналы Линзы увеличивают объект, видиконовая камера передает изображение Видиконовая камера передает изображение планеты и топографию Оптически активные молекулы в растворе вращают плоскость поляризованного света Некоторые красители дают спектры поглощения белков в видимом спектре, затемненные полосы измеряются обычным спектрометром Инфракрасная эмиссия и отражательная способность образца зависят от его структуры Ультрафиолетовое излучение поглощается селективно различными центрами в молекуле Возможность обнаружения концентрации различных молекул Сорбционные колонки отделяют продукты пиролиза по компонентам Электроды в клетке культуры измеряют разность потенциалов при наличии окислительно - восстановительных реакций.

Может применяться фотоэлемент для измерения интенсивности помутнения раствора культуры При помощи рН - метра со стеклянными электродами Образцу в качестве питания дается радиоактивное меченное вещество.

Выделения радиоактивного СО2 будет обнаружено счетчиками - частиц Радиоактивные меченные атомы кислорода в солях, растворенных в воде, должны обмениваться с кислородом в организмах, при наличии ферментов.

Масс - спектрометр сможет обнаружить вновь меченные соединения Наличие цивилизации Обнаружение форм микрожизни, искусственных сооружений, ископаемых Обнаружение крупных форм жизни, искусственных сооружений Оптическая активность в растворе, возможно, является единственной в своем роде для связанных с жизнью молекул Динамика интенсивности спектра позволит решить вопрос о природе молекул Динамика интенсивности спектра дает возможность решать вопрос о природе молекул Зависимость концентрации от молекулярного веса фрагментов аминокислот дает ключ к структуре Характеристики компонентов позволяют определить структуру Реакции и их потенциалы могут быть типичными для процессов жизни Динамика мутности среды может обозначать увеличение числа организмов и, следовательно, их рост Изменение рН со временем могут указывать на генерирование продуктов обмена следовательно, на жизнь Выделение СО2 в окультуренной жидкости укажет на наличие обмена веществ следовательно, наличие жизни Обнаружение ферментов служит доказательством жизни.