Космические дети.

ВВЕДЕНИЕ

Тема нашей работы связана с такими понятиями, как «космическая биология» и «онтогенез ». Дадим определение этим понятиям. Космическая биология, комплекс преимущественно биологических наук, изучающих: 1) особенности жизнедеятельности земных организмов в условиях космического пространства и при полётах на космических летательных аппаратах (космическая физиология, экофизиология и экобиология); 2) принципы построения биологических систем обеспечения жизнедеятельности членов экипажей космических кораблей и станций (замкнутых экологических систем); 3) внеземные формы жизни (экзобиология). Космическая биология — синтетическая наука, собравшая в единое целое достижения различных разделов биологии, авиационной медицины, астрономии, геофизики, радиоэлектроники и многих др. наук и создавшая на их основе собственные методы исследования. Работы ведутся на различных видах живых организмов, начиная с вирусов и кончая млекопитающими. Она является самостоятельной областью научных знаний и важным элементом практики пилотируемой космонавтики, во многом определяющим состояние и перспективы освоения человеком космического пространства.

Перейдем к определению понятия «онтогенез» Онтогене́з (от греч οντογένεση: ον — существо + γένεση — происхождение, рождение) — индивидуальное развитие организма, совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, претерпеваемых организмом, от оплодотворения (при половом размножении) или от момента отделения от материнской особи (при бесполом размножении) до конца жизни.

Связи этих двух понятий, на первый взгляд кажущейся парадоксальной, и посвящена наша работа. «Когда человечество стало космическим? − Когда первый ребенок родился в космосе», − такой была фабула одного из научно-фантастических произведений второй половины XX века, которая отражает сущность и необходимое условие колонизации космоса. Фантастические произведения, описывающие космические экспедиции, длящиеся на протяжении нескольких столетий и поколений, еще долго так и останутся фантастикой. И не только потому, что человечество пока не изобрело соответствующих космических кораблей, но и потому, что дети, зачатые в космосе, скорее всего, не смогут оставить после себя потомство.

Основная цель нашей работы – изучить особенности онтогенеза ( репродукция, воспроизводство человека в космосе («на полном жизненном цикле»), безопасность его развития как живого существа, обеспечение достойной и полноценной жизни, включая решение медико-биологических вопросов. Без решения этой проблемы реальное массовое расселение человека и человечества вне Земли невозможно.

Основная часть

По прогнозам учёных нашей планете осталось жить около двух тысяч лет. Чтобы сохранить человечество, встает главный вопрос, как продолжать свой род в условиях невесомости или на той же запасной планете? Как сказал Циолковский «Человечество не останется вечно на Земле….…» Выбор невелик.

Астрофизики доказали, что фактически настоящих планет только две, которые можно осваивать хотя бы гипотетически, это Венера и Марс, которые находятся сравнительно близко к Земле. Остановимся подробнее на характеристике этих планет. Примерное расстояние от Венеры до Земли меняется от 40 до 259 миллионов километров. Физические характеристики Венеры очень схожи с Землёй: диаметр Венеры 12 104 км (95% диаметра Земли), масса 4,87·1024 кг (81,5% массы Земли), ускорение силы тяжести 8,9 м/с² (91% земной силы тяжести) Это означает, что гравитация Венеры очень схожа с земной, что для здоровья человека имеет большое значение.

Близость к Солнцу может предоставить огромное количество энергии для терраформирования (перестройка планеты для создания на ней условий, приемлемых для жизни людей), а близость планеты к Меркурию, Луне, Земле, Марсу и поясу астероидов — обеспечить дополнительные источники сырья, нужные для терраформирования.

Теперь о Марсе: Марсианские сутки составляют 24 часа 39 минут 35,244 секунды, что очень близко к земным. Исследования НАСА подтвердили наличие воды на Марсе. Параметры марсианского грунта близки к земным, и на марсианской почве теоретически можно было бы выращивать растения. НА Земле есть места, в которых природные условия похожи на марсианские. У Марса есть атмосфера. Несмотря на то, что её плотность составляет всего 0,007 земной, она даёт некоторую защиту от солнечной и космической радиации. Химический состав распространённых на Марсе минералов разнообразнее, чем у других небесных тел поблизости от Земли.

 Но сам полёт до этих планет ещё становиться проблематичным для здоровья человека. Венера продолжительность полёта до которой составляет 178 суток и Марс, на который межпланетный корабль необходимо отправлять в полет в период удобного расположения планеты назначения относительно Земли. Иначе он ее не достигнет. А чтобы экипаж смог благополучно возвратиться на Землю, люди должны выжидать на Марсе 450 суток, пока не наступит "стартовое окно" для полета к Земле. В конечном счете все путешествие продлится 2 года и 8 месяцев! Но если на Марсе условия более пригодные для жизни, то на поверхности Венеры — температуры 500 градусов. Жить можно только на большой высоте или глубине или же в космосе.

Подходить к вопросам репродукции в космосе начали с флоры. Еще полвека назад провели эксперименты на растениях. Четыре поколения выращенного на орбите гороха ничем не отличались от своих земных сортов. Потом — выведение на орбите насекомых, крошечных плодовых мух-дрозофил. В 1979 году в космос отправили яйца перепелок, чтобы проверить, как развивается эмбрион в условиях невесомости. Получили на выходе абсолютно нормальных птенцов. А вот дальше начинается проблема. Проблема, связанная с тем, что этот птенец должен найти опору, он должен встать на свои ножки и начать двигаться. Не найдя опору, птенцы беспорядочно кувыркались. А через 10 часов у новорожденных происходила полная атрофия инстинктов. Птенцы не реагировали на свет и звук. Через четверо суток они просто погибали. И два раза вылуплялись птенцы, но результат оставался тем же, учёные констатировали провал эксперимента с птенцами в космосе. Накопленные данные говорят о роли гравитационного поля в развитии оплодотворенной яйцеклетки, формировании билатерально-симметричного строения зародыша.

Был проведён эксперимент с крысами, которые посылались в космос уже с плодом. В принципе, там не обнаружили ничего сверхъестественного. Это как раз было на биоспутниках, но опять-таки — это единичный эксперимент. После приземления у космических крыс появилось потомство. Но подойти к проблеме размножения непосредственно в космосе пока не получается. Непростая задача.

Животные, теряя, привычную среду обитания, просто не могут реализовать свой половой инстинкт. Человек же, в отличие от зверюшек, в принципе, может.

Homo sapiens обладает абстрактным мышлением, и в состоянии создать подобающий эмоциональный фон. По этическим соображениям подобные эксперименты не проводятся. Но женщины в космос летают уже 50 лет.

Самый большой риск был у Валентины Терешковой. А самое драгоценное, что есть у человечества, – это женский организм. Наша Чайка улетела, и никто на Земле не мог бы сказать: сохранится ли он после полета в космос. Сумеет ли она родить ребенка после этого полета. Ведь на этот вопрос никто не отвечал.

В июне 1964 года, всего через год после полета в космос, первая женщина-космонавт Валентина Терешкова родила дочку. Отец ребенка Андриан Николаев также был космонавтом. В 1988 году у второй женщины-космонавта Светланы Савицкой, дважды побывавшей на орбите и даже поработавшей в открытом космосе, родился сын. Однако риск остается. Единицы насчитывается космонавтов, у которых после длительных полетов все обошлось, и растет здоровое поколение.

И все же, человечеству необходимо искать какие-то новые пути в биотехнологиях, защите от радиации, создании искусственной гравитации.

Исследования показывают, что молекулы ДНК, отвечающие за развитие оплодотворенного эмбриона, очень легко разрушаются под действием радиации. Синоним слова радиация – излучение. Излучение – это процесс испускания и распространения энергии в виде волн и частиц. В подавляющем большинстве случаев под излучением понимают электромагнитное излучение, которое в свою очередь можно разделить по источникам излучения на тепловое излучение, излучение Вавилова-Черенкова, люминесценцию и т. д. . Ученые уверены: космическая радиация не позволит нам размножаться за пределами Земли, по крайней мере, пока не будет придумана эффективная защита.

Специалисты НАСА с сожалением констатируют, что мечты людей о завоевании и заселении далеких планет пока что являются необоснованными. Без специальной антирадиационной защиты на космическом корабле люди не смогут размножаться. Частицы протона, атакующие организм человека, стерилизуют женский эмбрион, зачатый в космосе, и сделают будущего ребенка неспособным к размножению. Кроме этого, радиация ухудшает качество мужской спермы. Учитывая, что путешествие в глубины космоса может занять десятки и сотни лет, любая подобная миссия окончится, едва начавшись. ДНК, которая необходима для развития каждой клетки в нашем организме, особенно чувствительна к типу радиации, находящемуся в космосе. Опыты на лабораторных животных показали, что ионизирующая радиация убивает яйцеклетки женского зародыша на втором-третьем триместре.
«Завоевателям космоса пришлось бы очень постараться, чтобы сохранить яйцеклетки зародыша во время беременности, чтобы девочка не была стерильной, и в колонии не прекратилось размножение», — отмечают эксперты. Чтобы организму, возможно, было выжить в таких условиях, он должен обладать или иммунитетом против радиации или защитой, или даже использовать это излучение в свою пользу.

Невесомость - ещё одна проблема, если для родившегося ребенка невесомость более естественное состояние, то для женщины – необходима гравитация, сила тяжести. Очень быстро в невесомости дряхлеют мышцы живота, таза, падает способность к выталкиванию плода. Можно, конечно, в специальной камере пойти на роды. А дальше что?

С другой стороны, ребенку тоже нужна искусственная гравитация. Не ощущая земного притяжения, организм не сформирует скелет и мышечную систему. Новорожденного на орбите невозможно, как взрослого, одеть в специальный нагрузочный костюм для тренировок.

Он просто будет лишен того, что ему будет жизненно необходимо. И этот эксперимент, на который мы с вами пойдем, допустив рождение ребенка в чужеродной среде. Следует признать, что за полвека мы очень мало продвинулись в решении этой проблемы, и понятно, что значит зачать, выносить и родить, вырастить ребенка во враждебной космической среде. На данном этапе неизбежны тяжелые патологии с чрезвычайно высоким риском смерти и проблема пока неразрешима. Как ее решать? Получается, что в космос на постоянное место жительства должны лететь выросшие, созревшие на Земле люди. И если мы не сможем обеспечить репродукцию человека вне Земли естественным путем, придется прибегать к каким-то изощренным технологиям, все более превращаясь в искусственного, кибернетического человека, киборга и т.п. Или все-таки нам удастся познать, понять и преодолеть этот барьер, и в процессе развития «распакуются» какие-то возможности живого, и человек сможет жить и репродуцировать себя в космической среде. Но что для этого мы должны сделать? Открыть «код жизни»? Воспроизвести в космосе земные условия, создать другую окружающую среду, скопировать − «клонировать» или найти «новую Землю», максимально подобную нашей?

Пока рождение детей в космосе – вопрос теории. Однако, спустя время это будет реальностью, когда земляне на своих кораблях отправятся на далекую планету, которая станет домом для их потомков, рожденных в космосе.

ЛИТЕРАТУРА

1.Газенко О. Космонавт должен оставаться человеком Земли // Наука и жизнь. − 2006. − № 4. − C. 24−31.

2. Золотухин В.А. Колонизация космоса: Проблемы и перспективы. − Тюмень: НПЦ Интер-Кузбасс, 1997. − 194 с.

3. Каманин Н.П. Скрытый космос: в 4 кн. − М.: Инфортекст-ИФ, ООО ИД Новости космонавтики, 1995, 1997, 1999, 2001. − 1 кн. − 400 с. − 2 кн. − 448 с.

4. Космонавтика XXI века: Попытка прогноза развития до 2101 года / Под ред. Б. Е. Чертока. − М.: Изд-во «РТСофт», 2010. − 864 с.

5. Кричевский С.В. Расселение человечества вне Земли: проблемы, прогнозы, технологии // Космический форум − 2011, посвященный 50-летию полета в космос Ю.А. Гагарина (сб. материалов). – М.: ИМБП РАН, 2011. – С. 10–11.

6. Кричевский С.В., Иванова Л.В. Сообщество космонавтов: структура, особенности, перспективы // Социология власти. – 2011. – № 8. – С. 145–153.

7. Лебедев В.В. Человек космоса // Наука и жизнь. – 2010. – № 2. – С. 42–44.

8. Международный конгресс «Глобальное будущее – 2045». 17–21 февраля 2012 г., Москва. – http://gf2045.ru/

9. «Неочеловечество – 2045». Глобальная стратегия дальнейшей эволюции человечества в третьем тысячелетии. – 26.09.2011. – http://2045.ru/news/29045.html

10. План движения «Россия 2045» по радикальному продлению жизни с помощью кибернетических технологий (презентация) // Сайт движения «Россия 2045». – 25.07.2011 г. – http://www.2045.ru/articles/28866.html

11. «Планету придется когда-нибудь покинуть» // Взгляд: Деловая газета. – 10 февраля 2012 г. – http://www.vz.ru/information/2012/2/10/560399.html

12.Сурдин В.Г. «50 лет человек в космосе. Не пора ли обратно?» // Проект «Публичные лекции «Полит.ру». – Лекция. – Москва. – 13 октября 2011 г.
http://polit.ru/article/2011/10/06/sourdin_anons/

13. Улететь на Марс без возврата готовы сотни добровольцев // Сайт Роскосмоса. – 9.02.2011 г. – http://www.federalspace.ru/main.php?id=2&nid=15163

14. Феоктистов К.П. Траектория жизни: между вчера и завтра. – М.: Изд-во Вагриус, 2000. – 384 с.

15. Хокинг: чтобы выжить, человек должен колонизировать космос. – 10.08.2010. –http://www.voanews.com/russian/news/science-technology/howking-space-2010-08-09-100308909.html

16. Циолковский К.Э. Вне Земли. Повесть. – Калуга: Изд-во Калужского общества изучения природы и местного края, 1920. – 118 с.

Областной конкурс творческих работ «Космос и человек»

Номинация «Фантастические проекты»

«Космические» дети

Романова Ксения

16лет,11класс

Исанов Никита

15лет,9класс

МБОУ «СОШ №1р.п Базарный

Карабулак Саратовской области

Руководители

Невская Ольга Владимировна

Учитель биологии и химии

Неврюева Елена Геннадьевна

Учитель биологии и химии

2014