Роль водоростей лідера в освоєнні космосу

Роль водоростей лідера в освоєнні космоса

Реферат виконав студент IV курсу 5 групи Данилишин Андрей.

Одесский національний університет імені І. І. Мечникова.

Кафедра ботаники.

Одесса 2002 г.

Вступление.

В наш технічно розвинений століття коли досліджені геть усі куточки нашої Землі людство прагне підкорити раніше не вивчені ділянки навколишнього нас світу. Однією з таких ділянок є безмежно цікава область під назвою космос. І як і парадоксально але не міг би проникнути на сучасний рівень розвитку та зможе надалі без примітивних форм життя, як-от водорості. Адже вони вміють вона зростатиме і розмножуватися на абсолютно несприятливі погодні умови. І цим маючи позитивні й негативні боку своїх властивостей.

С першим проникненням людини у космос разом із поширилися і деякі найпростіші водорості. Їх і нині також є і сучасних космічних кораблях, й напевно будуть у кораблях будущего.

Использование водоростей в космосе.

Одну із завдань що виконують водорості на космічних кораблях це постачання екіпажу киснем. Для цього використовують найпростішу водорість — хлореллу. І це інтенсивно ділиться, має високої активністю фотосинтезу. Суспензія водоростей хлореллы масою 25−35 кг здатна повністю забезпечити одну людину киснем осіб у космічному польоті. З іншого боку, процес вирощування водоростей можна повністю автоматизувати підвищення продуктивності фотосинтезу. Ця водорість здатна збільшити свій масу протягом доби більш ніж 6 раз, а це можна зробити використовувати при тривалих польотах для годівлі тварин і звинувачують людей.

На для харчування повноцінної їжею космонавти використовують іншу найпростішу водорість спирулину.

Более того, вони вирощують їх у космосі, й одразу вживають для харчування. Синьо-зелена водорість, збережена донині - одне з перших форм рослинної життя на Земле.

Во весь світ харчова микроводоросль СПИРУЛИНА названа — «зеленим дивом природи », за унікальний біохімічний склад, яких вона має, одне із найбільш популярних продуктів землі.

Биомасса спирулины містить геть усе речовини, необхідних людині для нормальної жизнедеятельности.

Ряд биопротекторов, биокорректоров і біостимуляторів немає більше, ані в одному натуральному продукті !

Всего у складі спирулины входить близько 2000 вітамінів, мінералів, амінокислот, поліненасичених жирних кислот і ферментов.

Белки. Зміст білка в спирулине сягає 70%.Это кілька десятків, в сотні разів перевищує наявність білка (легко усвояемого) в мясе.

Содержание Бетакаротину в спирулине стільки, як у 10 кг сухий моркви — одному, з самих найбагатших джерел цього вещества.

Усвояемость білка 87%.

Спирулина — єдиний рослинний продукт, білки якого містять повний набір амінокислот у необхідних пропорціях!, включаючи 8 незаменимых.

Коэффициент засвоюваності 95%.

В складі спирулины:

— глютаминовая кислота — стабілізуюча розумові здібності, основна їжа для клітин мозга.

— тирозин — еліксир молодості, уповільнює процеси старіння.

— тіамін — зміцнює нервову систему, знижує стомлюваність,.

нормалізує сон, серцевий ритм, усуває одышку.

— цистин — забезпечує нормальну роботу підшлункової железы,.

— аргінін — сприяє очищенню крови.

— фолієва кислота — необхідна для освіти гемоглобіну.

— инозитол — підтримує у здоровому стані печінку, сприяє виведенню канцерогенів, нормалізує рівень холестерину .

— спирулина містить фикоцианин, не знайдений більше, ані щодо одного продукте!

Дослідження вчених довели, що це основний пігмент, зміцнює імунну систему, сприяє нормальної роботі лимфосистемы — підтримувати здоровими органи, захищати від раку інфекційних заболеваний!

— Хелатні агенти (сидерохромы) — забезпечують захист організму від дії радіації, виводять з організму важкі метали, зокрема радіоактивні (плутоній, стронцій, др.).

Спирулина, необхідна у важких і екстремальних станах, і условиях.

Витамины, мінеральні речовини: найважливіші вітаміни, практично весь набір необхідних організму людини мінеральних речовин перебуває у спирулине.

Но крім подиху і харчування водорості виконують та інші покладені ними завдання, такі як вивчення біохімічних і фізіологічних реакцій в невагомості і несприятливі погодні умови довкілля. Адже невагомості робити такі реакції, котрі з Землі неможливі через чинників довкілля, що у космосі немає.

Также на водоростях проводяться і експерименти із генної інженерії. Де з допомогою змін — у генетичному матеріалі можна «навчити» водорості переробляти сміття чи синтезувати нові органічні речовини: амінокислоти, вуглеводи, жири. Але це галузь у стані розробки. Експерименти, які нині тривають в космічних лабораторіях на навколоземних орбітах.

Но сфера застосування водоростей не обмежується стінами космічних станцій. Людина планує оселитися та інших планетах і з цих планет стане Марс. І тут людина неспроможна уникнути найпростіших водоростей.

Покорение Марса — чого ж! — немислимо без підмога мікробів. Без них озеленити Марс. Імена майбутніх астронавтів, можливо, перебувають у вустах їх матерів, адже НАСА планує запуск пілотованого корабля на Марс тільки 20 липня 2019 року, до півстолітньому ювілею висадки особи на одне Місяць. Імена ж бактерій, що надійшли на Червону планету, відомі вже сейчас.

По повідомленню Імре Фрідмана з американського Інституту астробиологических досліджень при НАСА, серед них:

Matteia specifica — синезеленая водорість, чи цианобактерия, тобто бактерія зі властивостями рослин; вони можуть перетворювати сонячне світло в енергію. Вона харчується мінералами, виділяючи азот; може подовгу існувати за умов украй низькою влажности.

Chroococcidiopsis specifica — ще одне цианобактерия, яка чудово почувається в сухою й солоною, спекотною й холодною среде.

С допомогою генетичних маніпуляцій можна заздалегідь, іще за підготовки до польоту, змінити ДНК цих мікроорганізмів, пристосувавши їх до марсіанському способу життя. Згодом, коли клімат на Марсі вдасться змінити, а бактерії взрыхлят його грунт, і наситять її поживою, можна буде потрапити виселяти на Марс вищі рослини. Поступово атмосфера планети заповниться кислородом.

Но то це вже — тема інших розмов, забарвлених лише у райдужні тону. Переробивши у чужій власний страх і ризик Землю, технократи готові розпочати «перебудову» Марса. Так, пустивши слідами непримітних бактерій, ми несподівано переїхали з однієї крайності до іншої, як стверджуючи, що цим мікробів, справді, підвладне все.

Отрицательные стороны.

Но ми розглянули лише позитиви застосування водоростей. Але це лише верхівка айсберга, є інша протилежна сторона співжиття людини з водорослями.

По словами космонавта А. Сереброва (з останніх космонавтів хто був на станції «Світ»). Його вразила колонія водоростей. Немов стрічка, мелькнувшая з кишені ілюзіоніста, ця огидна тварина тривала і тривала, розтягнувшись на вісім метрів. Протягом кількох тижнів вона перетворилася на щось чуже, готове зайняти весь корабель і, то, можливо, повернутися в Землю. У той час я подумав, що ми, самі того і не підозрюючи, які вже років запускаємо до космосу кораблі, аби тільки вивести якусь неймовірно плодючу породу водоростей, цвілевих грибів чи микробов.

Мы посилаємо туди екіпаж за екіпажем тільки через те — самі про цю мети ми здогадуємося, — щоб лише під дією космічної радіації якийсь мікроб з тих, які в множині населяють корабель, став смертельно дуже небезпечна людства. І будучи доставлений тим самим «Шаттлом» на Землю, як греки чревом Троянського коня в Илион, винищив весь рід людской.

Но адже, справді, космічні польоти роблять як командири, бортинженеры і — з недавнього часу — туристи, а й міріади незримих організмів — мікроби. Що чекати не від них? Чи можемо оцінити небезпека, що загрожує нам?

Вот враження космонавтів, бували на станції «Світ» останніми роками: каламутний світло, вологий, спекотний повітря, запах цвілі, металу і гуми. На стінках станції виднілися величезні — розміром із тарілку — бульки: це конденсировались повітря, видихуваний космонавтами, і випаровування їх тіл. Тутешній клімат нагадував тропічний. Зелена цвіль килимом покривала установку для електролізу. Металева обшивка була испятнана слідами іржі. Вікно люка затягла студенистая слиз. Всі ці біди накоїли небажані супутники космонавтів — микроорганизмы.

Многие аварії, від яких злостивці лаяли російську космонавтику, насправді були викликані проблемою, яку ще що неспроможні вирішити творці Міжнародної космічної станції (МКС), ні керівники НАСА, котрі планують експедицію на Марс, що триватиме на два роки. Проблема — микробы.

Всего на станції «Світ» мешкало більш 230 видів мікроорганізмів, зокрема 63 виду водоростей. Одні потрапили на борт станції ще під час її монтажу, інші — разом із космонавтами, які прибували туда.

В в основі всіх неприємних явищ, перелічених нами вище, і навіть цілого ряду поломок, наприклад виходу з експлуатації радіоі відеоапаратури, систем постачання водою і повітрям, лежать процеси: биокоррозия й освіту биопленок.

В першому випадку у дію пішло — речовини, виділені водоростями: органічні (щавлева, цитринова, фумаровая) і неорганічні кислоти (азотна і сірчана), а також ферменти і біогенні окислители.

У другий випадок гриби і водорості утворюють колонію лежить на поверхні металевих, пластмасових чи скляних предметів, покриваючи їх слизуватим нальотом. За відгуками фахівців, «це змінює структурні властивості матеріалу, що може спричинити до великим аварій». Водонепроникні поверхні починають вбирати воду. Каламутніють скла. Засмічуються трубопроводи. Змінюються термічні і диффузионные властивості материалов.

«Бороться з мікроорганізмами на борту корабля дуже важко, — визнає експерт НАСА Монси Роман, — оскільки вони чутливі до космічної радіації й під дією її швидко мутирують і розмножуються». Справді, рівень радіації там приблизно сто разів більше, ніж Землі. Це призводить до жорсткої селекції серед водоростей: слабкі гинуть. Зате ті, хто виживає, виявляються більш стійкими і агресивними, ніж вихідні форми. Ось такими можуть повернутися в Землю — мікроби, виховані Космосом.

По спостереженню учених, в багатьох водоростей і грибів у космосі збільшується товщина клітинних стінок; причиною цього є, очевидно, перебування в невагомості. Вірулентність, (отруйність), бактерій зростає. Натомість, імунна система людини в час перебування у космосі слабшає. Їй усе важче справитися з мікробами. «В окремих космонавтів в організмі з’являються кишкові палички, які вдається ідентифікувати, — згадував у тому інтерв'ю А. Серебров. — У космосі небезпечна, ворожа людині середовище… Випадково чи свідомо ми створимо вірус, який знищить нас».

Понятно, що майбутніх учасників експедицій треба убезпечити від незваних ворогів. У цілому нині деяких країнах роботи з захисту МКС від мікроорганізмів. У НАСА розробляють узкопористые фільтри, і навіть апарат «Catalytic Oxidator» для обробки води: її нагрівають до 130оС під тиском, у своїй більшість мікробів гине. За словами Монси Романа, «вода на МКС буде набагато чистіше тієї, що ми п'ємо зазвичай вдома».

В московському Інституті біомедичних проблем використовують іншу тактику боротьби з водоростями. Як відомо, в несприятливі погодні умови ті впадають у анабіоз. У них зникають все видимі прояви життя. Російським ученим пощастило з допомогою особливих бензольных дериватів викликати цей стан у мікроорганізмів. Після обробки приміщень подібними хімікатами все водорості у них на час парализованы.

Выводы.

В цій статті розглянуті основні значення водоростей для підкорення людиною космосу. Не дивлячись на тривалість запуску ракет цю тему досить актуальна у сучасній науці. І вимагає уважного вивчення цієї багатогранної галузі. Адже за правильному застосуванні водоростей людство може мати простий блага які потрібні зараз недоступні. Космос він був ресурсоёмким І що найважливіше і наукоёмким. Наука, що займається проблемами біології у космосі - називається — космічна біологія. Один із проблем, яких застосування водоростей на блага людства для підкорення космосу.

Список литературы

Мир рослин. О 7-й т. / Редкол. А. Л. Тахтаджян (гл.ред.) та інших. Т.3. Водорості. / Під ред. М. У. Горленка. — М.: Просвітництво, 1991. — 475с.,.

Бологiя: Навч. посiбник /А. О. Слюсарев, Про. У. Самсонов, У. М. Мухiн та iн.; За ред. Та пер. з ріс. У. Про. Мотузного. — 2-ге вид., випр. — До.: Вища шк., 1997. — 607с.: iл.

«Водоросли. Довідник.» Вассер та інших. Київ. Наукова думка. 1998.