Završna obrada. Okov. Popravak. Montaža. Izbor. Otvor blende
Mnogi astronauti pokušali su uzgajati biljke na svemirskoj letjelici, a naši Kubanci su se pobrinuli i za svoje zelene prijatelje. Već smo pisali o istraživanjima Viktora Gorbatka i Pham Tuana, a sada nudimo materijal o eksperimentima uzgoja svemirskih biljaka Vitalija Sevastjanova i Anatolija Berezovoja
G. Beregova zanimljivo govori o prvim eksperimentima uzgoja graška kosmonauta u knjizi "Svemir za Zemljane":
„Prirodno je da osoba osjeća svoju uključenost u zemaljsku prirodu, gdje god se nalazila. Ali kad se nađete izvan svoje matične planete, to se posebno oštro opaža. Obratite pažnju s kakvim uzbuđenjem i toplinom astronauti govore o tome kako Zemlja izgleda s visine orbite. Pa, ako dio živog svijeta putuje s njima u beživotnu prazninu prostora, tada briga o "sunarodnicima" postaje potpuno nježna. Čak i kad su ti "sunarodnici" zelene stabljike običnog graška. Usput, na "Salyut-4" su rasli A. Gubarev i G. Grechko, a zatim su ga ponovo zasadili učesnici sljedeće ekspedicije P. Klimuk i V. Sevastyanov.
Na svemirskoj stanici postoji posebna instalacija za uzgoj biljaka u nultoj gravitaciji - "Oasis". Biljke u njemu imaju normalne uslove, a astronauti svakodnevno posmatraju i brinu se o svojim zelenim ljubimcima.
Zbog nedostatka pouzdanih podataka o tome kako bestežinsko stanje utječe na razvoj biljaka, autori eksperimenta nasumično su stavili zrna u svoju "Oazu" (stoga su prvi izdanci bili nevažni: pojavila su se samo 3 od 36 zrna). Na Zemlji, prirodno, korijen uvijek ide u tlo, dolje, a sadnica poseže za svjetlom. Ali šta je sa graškom u svemiru, gdje nema vrha ili dna? Gdje može rasti?
Pokazalo se da gravitacija ne govori grašku šta da radi, već takozvana polarna orijentacija, koja je genetski ugrađena u nju: ako je sadnica usmjerena prema svjetlosti, tada je korijen svakako u suprotnom smjeru. To znači da samo trebate pomoći grašku - da ga unaprijed orijentirate tako da se korijen zakopa u tlo, a sadnica ode na svjetlo - a sadnice su zagarantovane. U suprotnom će biljka umrijeti.
Hipotezu naučnika testirala je druga ekspedicija na brodu "Salyut-4". P. Klimuk i V. Sevastyanov donijeli su u orbitu poboljšanu "Oazu" i sjemenski materijal. Raspoređena zrna u skladu sa zadatkom. I desetog dana, biolozi pitaju astronaute: kako, kažu, postoje biljke?
- Sve je u redu, - smireno izvještava V. Sevastyanov, - možete žeti - strelice luka već su dosegle 10-15 cm.
- Kakve strele, koji luk? - bili su isprva zapanjeni na Zemlji, ali su se brzo uhvatili: - Razumijemo, ovo je šala, dali smo vam grašak, a ne luk.
„Imali smo sjemenke graška, zar ne“, sažalio se biolog inženjer leta, „ali smo uzeli dva luka od kuće sa sobom, posadili ih, da tako kažemo, izvan plana. Gotovo sav grašak je niknuo, sada raste. Tako da možete živjeti u svemiru.
Međutim, daljnji eksperimenti s biljkama, izvedeni na dužim letovima već na orbitalnoj stanici Salyut-6, donijeli su znanstvenicima mnoga nova iznenađenja. Isti grašak, suprotno uvjerenjima V. Sevastyanova da se može živjeti u svemiru, iz nekog razloga tamo nije mogao preživjeti. Uvijek iznova su je sadili u "povrtnjak iznad oblaka", sjemenke su klijale, biljke su se normalno razvijale i ... umirale. "Svemirsko" sjeme nije djelovalo, iako je briga o biljkama bila organizirana ne samo temeljito, već čak ... bio je super brižan. Kosmonauti su se svaki dan petljali po svom "povrtnjaku", njegovali svaki izdanak, ali rezultat je bio isti - nisu ih mogli spasiti. Neka vrsta rahitisa odrasla je u bestežinskom stanju ...
Ipak, ni naučnici ni kosmonauti nisu odustali, nisu izgubili nadu. "
Biljke u svemiru nisu samo važna tema savremeno primenjeno naučno istraživanje, ali i jedinstvenu priliku da se pronikne u globalne tajne flora.
Zašto biljke ne cvjetaju u svemiru? Kako i iz kojeg razloga se mijenja biokemijska struktura njihovog tijela? Je li moguć potpuni život biljaka u svemiru? Naučnici su morali ili su morali odgovoriti na ova i mnoga druga pitanja prije nego što međuplanetarni svemirski brodovi, a možda i udaljene planete u budućnosti, postanu zeleni.
Naš svijet je pun misterija, nevidljivih veza, neidentifikovanih obrazaca. Iako svoje ideje obično ograničavamo samo na one oko nas zemaljski svet, a ipak izvan njegovih granica leži Kosmos, u pogledu kojeg imamo mnogo više teorija, nagađanja i pretpostavki nego stvarnih činjenica.
Rođenje "biljne kosmonautike"
KE Tsiolkovsky, "otac kosmonautike", prvi je govorio o potrebi korištenja viših biljaka kao sredstva za opskrbu ljudi kisikom i hranom tokom dugih svemirskih letova.
Prije više od pola stoljeća, pod vodstvom S.P. Koroleva, započeli su prvi eksperimenti o djelovanju faktora na drugom satelitu svemirske letjelice svemirski let na biljkama. Tada su postali "kosmonauti" i uspješno su se vratili na Zemlju Tradescantia, Chlorella, sjeme luka, grašak, pšenicu, kukuruz.
Analiza provedena na Zemlji pokazala je da se, unatoč vanjskoj sličnosti s kontrolom, "svemirske" biljke razlikuju po staničnoj strukturi, biokemijskom sastavu i drugim karakteristikama.
Dalji eksperimenti otkrili su problem koji se nije mogao riješiti decenijama - biljke u svemiru ne samo da nisu dale "potomstvo", odnosno sjeme, nego su uopće odbile cvjetati.
Cvijeće u svemiru nije cvijeće
1979. u Majni botanički vrt Akademija nauka SSSR-a pripremila je tulipane za ukrcavanje na stanicu Salyut-6. Jedino što je cvijeću preostalo je da procvjeta u svemiru bilo je to što "nisu htjeli to učiniti" iz nepoznatog razloga. Zašto - još nije bilo moguće razumjeti. U isto vrijeme, u sličnom eksperimentu na Sjevernom polu, tulipani su oduševili polarne istraživače prijateljskim cvjetanjem.
Htio bih vam reći još jednu zabavni eksperiment prošlosti, kada su se naučnici odlučili za tropske orhideje, jer su vjerovali da ih epifitski način života može učiniti otpornijim na svemirske uvjete.
Operacija "Orhideja", iako je ušla u istoriju svemirske proizvodnje kao jedan od najsjajnijih događaja, nije završila uspjehom.
Egzotične biljke nisu cvjetale u svemiru, ali su se na Salyut-6 držale gotovo šest mjeseci. Čim su se orhideje vratile u staklenik svog rodnog botaničkog vrta u Kijevu, odmah su se prekrile cvijećem.
Kozmički uspjeh Arabidopsisa
Slava prve biljke koja je procvjetala u svemiru pala je na parcelu ne veličanstvene orhideje, već neopažene biljke - Arabidopsis. Arabidopsis, zvani rezač, skroman je rod korova iz porodice Cruciferous. Inače, ovo je i prva biljka čiji je genom potpuno dekodiran, iako se ovaj događaj dogodio mnogo kasnije.
Kosmonautima, koji su stigli na stanicu Salyut-6, uručena je Svetlana Savitskaya mala gomila cvijeća Arabidopsis. Na Zemlji je 200 mahuna pronađeno u mahunama Arabidopsisa. Ovo iskustvo konačno je opovrglo mišljenje da je nemoguće da biljke prođu sve faze razvoja u nultoj gravitaciji - od sjemena do sjemena.
Fotografija: K.U. Leuven Campus Kortrijk
Uvod u Marsovske kronike
Današnji eksperimenti s biljkama u svemiru, iako i dalje ostavljaju mnoge misterije, postaju sve uspješniji. Na primjer, grašak uzgojen na Međunarodnoj svemirskoj stanici pripada trećoj generaciji svemirske flore.
Prema mnogim istraživačima, biljke imaju percepciju, osjećaje, pamćenje - jedinstvene nekretnine, ničim uslovljeni u svom relativno primitivnom organizmu.
Naučnici vjeruju da čak i međuplanetarni let do Marsa - stari san čovječanstva - brojne biljke mogu ne samo uspješno preživjeti, već i pomoći astronautima u tome. Tijekom dugotrajnih svemirskih letova, biljke ne postaju samo predmet eksperimenta, one moraju riješiti brojne probleme vezane za održavanje života posade broda (sjetite se riječi Tsiolkovskog, izgovorenih prije nešto manje od jednog stoljeća). A možda će ono što se danas događa već biti uključeno u buduće "Marsovske kronike".
Dešifrirajući DNK i, do posljednje ćelije, "rastavljajući" strukturu živih organizama, naučnici su do sada postigli vrlo mali napredak u drugom području koje se nalazi izvan granice. fizički svet... Prema mnogim istraživačima, biljke imaju percepciju, osjećaje, pamćenje - jedinstvena svojstva koja ničim nisu uvjetovana u svom relativno primitivnom organizmu. A ako u njemu nismo pronašli dušu cvijeta, možda je odgovor negdje vani, u svemiru?
Nominacija
Eksperimentirajte u svemiru
BILJKE U PROSTORU
Sergeeva Anastasia
Prosjek sveobuhvatne škole №6
Supervizor:
Profesor fizike
Škola br. 6, Shumerlya
Čeboksari, 2010
Osnovno pitanje:
Koliko je važno uzgajati biljke u svemiru i za njih graditi staklenike i staklenike?
Cilj: Saznajte o ponašanju naše "zelene braće" u svemiru.
Zadaci:
Proučiti mišljenje naučnika, astronauta o izgradnji staklenika i staklenika u svemiru; Naučite o modernim mogućnostima stvaranja staklenika i staklenika u svemiru; Sastavite vlastito obrazloženje o ovoj temi i formulirajte zaključke.
Metode istraživanja:
1. Pretraživanje i prikupljanje materijala (knjige, internetski izvori, fotografije).
2. Vaš vlastiti eksperiment s uzgojem pasulja;
3. Registracija istraživačkog rada.
Rezultat je:
Istraživanja,
Uvod …………………………………………………………………………………………… .3
Glavni dio:
"Lada" - mala, da daljinska ........................ ...... 4
Nade i razočaranja ………………………………………………………………………… .... 5
Pretraga vodi do uspjeha …………………………………………………………………………… ..6
Vanzemaljskim plastenicima budućnosti …………………………………………………………… ... 7
Nije samo korisno uzgajati biljke, već je i isplativo! ....................................... ........................ 7
Nema mutacija ……………………………………………………………………………………… ... 8
Koliko priroda znači čovjeku, komunikacija s njom! ....................................... .......................deset
Praktični dio. Eksperiment sa zrnom ……………………………………………… 10
Zaključak ……………………………………………………………………………………… .11
Bibliografska lista …………………………………………………………………………………………………………………………………
Prilozi ……………………………………………………………………………………… .12
Uvod
Također je pokazao potrebu korištenja viših biljaka kao sredstava dizajniranih za pružanje disanja i prehrane ljudima na dugim vanzemaljskim letovima. U djelima briljantnog naučnika nalazimo prve " tehnički uslovi»Stvoriti svemirske staklenike i stambene orbitalne strukture sa zatvorenim ekološkim ciklusom. A davne 1915-1917, u svom stanu u Moskvi, počeo je eksperimentirati kako bi stvorio, kako je rekao, staklenik za zrakoplovnu lakoću. U drugoj polovini dvadesetog veka. biologija je prešla granice zemaljskih problema: biološka istraživanja počela su se provoditi u svemiru. Pod vodstvom se počelo ostvarivati ono o čemu su teoretičari kosmonautike sanjali. Eksperimenti o utjecaju faktora svemirskih letova na biljne objekte započeli su 1960. godine na drugom satelitu svemirske letjelice. Potom su tradescantia, chlorella, sjeme raznih sorti luka, grašak, pšenica i kukuruz poletjeli i uspješno se vratili na Zemlju. Kulture hlorele su takođe letjele u svemir na svemirskoj letjelici Vostok-5. Nakon toga, biljni su organizmi putovali u svemir na sve naše svemirski brodovi, orbitalne stanice i biosateliti serije Cosmos. Godine 1962. glavni dizajner iznio je čitav program botaničkih i agrotehničkih istraživanja u svemiru, a uskoro se, na inicijativu glavnog dizajnera, u Krasnojarsku pojavio eksperimentalni zatvoreni biotehnički kompleks "Bios". Dugo vremena ispitivači su bili opskrbljeni kisikom, biljnom hranom i vodom zbog sistema za održavanje života uz učešće viših biljaka i mikroalgi.
Dakle, uzgoj biljaka je vrlo važan korak u astronautici. I u budućnosti će pomoći u savladavanju drugih planeta Sunčevog sistema, a možda i cijele Galaksije. Ljudi će u budućnosti moći živjeti izvan Zemlje.
"Lada" - mala, ali udaljena
U laboratoriji biološkim sistemima Institut za održavanje životno -medicinskih problema (IBMP) razvio je svemirski staklenik - "Lada", dizajniran za 60 W, vrijedan 50 hiljada dolara. if (docid! = 221589) (toggleElement ("anons221589");) Gledajući malu instalaciju veličine mikrovalne, amater ne može razumjeti u šta se ulaže takav novac. "Lada" se sastoji od samog staklenika, opremljenog sa dva mini računara, jedinicama za uzgoj, rezervoarima za vodu. Japanska zelena salata Mizuna prva je procvjetala na ISS -u. Zaposlenica laboratorija, doktorica bioloških znanosti Margarita Levinskikh odabrala je biljku od stotina drugih zbog njene nepretencioznosti, brzine rasta, okusa i visokog sadržaja vitamina. Salata je opravdala povjerenje: veliki je uspjeh na ISS -u. Zapovjednik ruske posade Valery Korzun, koji je prvi snimio degustaciju svemirske biljke, priznao je da je spreman pojesti cijeli grm.
Ruski stručnjaci već nekoliko godina provode takve eksperimente. Na stanici Mir u stakleniku Svet, na primjer, dugo vrijeme pšenica je porasla. Bilo je planova za nastavak eksperimenata na drugim žitaricama. Kosmonauti su se čak i šalili da će uskoro peći kruh u svemiru ... Avaj, jedinstvena oprema Mire umrla je u oceanskim vodama, ali iskustvo je ostalo. Korištena je u razvoju "Lade".
"Ovo je živi eksperiment koji se stalno razvija", kaže Igor Podolsky, vodeći istraživač laboratorije, kandidat tehničkih nauka i razvoja biljaka, kako bi razvio tehnologije za njihov uzgoj u svemirskim letovima. Uostalom, tamo je sve drugačije nego na Zemlji. "
Postavlja se pitanje: zašto nam je sve ovo uopće potrebno? Postoji li nekoliko napuštenih polja na vašoj planeti na kojima možete uzgajati istu zelenu salatu ili grašak ne sa sićušnim grmljem, već sa cijelim plantažama?
"Ako smatramo da je prikladno da čovjek osvoji svemir, tada prepoznajemo važnost stvaranja bioloških sistema za održavanje života", kaže Podolsky. "Ljudi bez biljaka neće dugo trajati. Faktor: Ako među zelenim grmovima svjetluca mali zeleni grm. metala na stanici, astronaut nije toliko tužan za domom. okruženje: poznato je da su biljke osjetljivije na spoljni faktori nego životinje. Na stanici Mir pšenica je dugo slabo rasla. Razlog je otkriven slučajno: na stanici su se pojavila postrojenja za sagorijevanje metana, a istovremeno se smanjio sadržaj etilena u zraku, - biljka je odjednom počela udarati snažno. Astronauti nisu osjetili povećan sadržaj ovih tvari, ali pšenica je bila bolesna. "
Margarita Levinskikh vjeruje da biljke na neki način hvataju emocionalne informacije spoljni svet... U svemiru ljudi i biljke postaju sve vezaniji jedno za drugo.
Veza sa divljim životinjama pomaže da se ljudi drže podalje od plavih planeta. Sve je poput Malog princa Exuperyja, koji je jako volio svoju ružu, misleći da je jedina na cijelom svijetu. Za njega je to bilo tako, iako su daleko, na drugoj planeti, rasli čitavi vrtovi istih ruža. "Postoji mišljenje da" kozmičko sjeme "stječe izvanredna ljekovita i hranjiva svojstva, može izliječiti ljudsko tijelo i dušu." Zapravo, sa sličnim podacima, mi ih još nemamo, - kaže Podolsky. - Iako će se, možda, u bliskoj budućnosti otvoriti ništa manje fantastični izgledi. Američki naučnici već pokušavaju stvoriti prizemne module staklenika za uzgoj biljaka na drugim planetima. Postoje slični pomaci - iako još uvijek na papiru - i ruskih naučnika. Dakle, čini se da će se snovi oca ruske kosmonautike Konstantina Tsiolkovskog o svemirskim naseljima jednog dana ostvariti.
Nada i razočaranja
1971. godine, na svemirskoj letjelici Soyuz-10, Vazonova instalacija s dva tulipana napustila je Zemlju. No, nažalost, pristajanje sa stanicom Salyut nije došlo, procvjetalo cvijeće na Zemlji su mogli promatrati samo stručnjaci grupe za pretraživanje.
Na orbitalnoj stanici Salyut-4 postojala je prilično savršena Oaza opremljena telemetrijskim i filmskim sistemima za snimanje. Istraživanja su vršena sa graškom.
U početku mnoge stvari nisu išle dobro, - kaže kosmonaut Georgij Grečko.
Voda nije otišla tamo gdje je trebala, tada su se počele odvajati ogromne kapi i morali su juriti za njima sa salvetama. No, u cjelini, eksperiment je uspio; dobivene su odrasle biljke stare dvadeset tri dana. Istina, nije bilo cvijeća, ali film sa usporenim snimanjem dinamike rasta biljaka je uklonjen. Grečko je bio jedan od prvih koji je svjedočio o psihološkoj podršci koju su kosmonauti dobili od biljaka. On sam, posebno pred kraj leta, pokušavao je otplivati do staklenika pri svakom zgodnom izgovoru kako bi još jednom bacio pogled na svoje zelene prijatelje. Ponekad se uhvatio kako to radi nesvjesno.
Analiza provedena na Zemlji pokazala je da se, unatoč vanjskoj sličnosti s kontrolnim biljkama, biljke razlikuju po ćelijskoj građi, biokemijskom sastavu i karakteristikama rasta. Čini se da je to potvrdilo skepticizam onih naučnika koji su već sumnjali u mogućnost normalnog rasta biljaka u nultoj gravitaciji. Dalji eksperimenti o uzgoju biljaka na dugim svemirskim ekspedicijama također nisu donijeli ništa utješno. Pšenica i grašak nisu uspjeli dobiti ne samo sjeme, već čak ni cvijeće. U fazama formiranja biljke su jednostavno uginule. I ta je činjenica dala povoda za razgovor o fundamentalnoj nemogućnosti rasta i razvoja biljaka u svemirskim letovima. Tada su se u rješavanje problema uključili iskusni istraživački timovi na čelu sa akademikom, akademikom Akademije nauka Litvanske SSR i akademikom Akademije nauka Ukrajinske SSR. Prije svega, odlučili smo saznati utječe li upravo bestežinsko stanje ili drugi čimbenici, na primjer, tehnologija uzgoja. Uostalom, ova tehnologija je upravo stvorena za tako neobične uvjete. A bestežinsko stanje imalo je jasan učinak na nju. Zaista, u nedostatku gravitacije, izmjena vode i plina u biljkama odvija se na drugačiji način, postoji problem uklanjanja metabolita i osiguravanja potrebnih toplotni uslovi, budući da je i prirodna konvekcija odsutna. Ponovo su se pokušali vratiti uzgoju biljaka u kojima je koncentrirana gotovo potpuna opskrba tvarima potrebnim za razvoj.
U ljeto i jesen 1978., tokom leta, kosmonauti V. Kovalenok i A. Ivančenkov uzgajali su luk na dva načina: naučni i, "kao u selu Belaya", odakle je bio zapovjednik broda.
Luk raste u dvije posude, jedna prema vašoj metodi, a druga prema mojoj, seljačkoj, - izvijestio je V. Kovalenok. - Ako ga ne odrežete odozgo, tada počinje trunuti, a ako ga odrežete, dobro raste, ne trune. U televizijskom izvještaju, zapovjednik se našalio: „Poljoprivredne mašine bolje rade, to smo provjerili kao rezultat socijalističkog nadmetanja. Naš luk raste brže od naučnog! " Ali, nažalost, tvrdoglavu biljku nije bilo moguće dovesti u cvat ni jednom ni drugom metodom.
Uključeno sljedeće godine U Glavnom botaničkom vrtu Akademije nauka SSSR-a pripremljeni su tulipani za ukrcavanje na stanicu Salyut-6 u instalaciji koja se zove Buttercup. Sve što su trebali učiniti je cvjetati u svemiru, ali to "nisu htjeli" učiniti. Zašto - još nije bilo moguće razumjeti. Slična instalacija posjetila je Sjeverni pol gotovo u isto vrijeme. A kad se tamo pojavila skijaška ekspedicija pod vodstvom I. Shpara, tulipani su oduševili hrabre putnike jarkim plamenom svog cvijeća.
Pretraživanje vodi do uspjeha
Ali zašto biljke ne cvjetaju? Da biste odgovorili na ovo pitanje, tokom posljednjih ekspedicija na "Salyut-6" i dalje nova stanica Salyut-7 je izveo mnoge eksperimente sa čitavim setom originalnih uređaja za uzgoj biljaka. Evo njihovog popisa: mali orbitalni staklenik "Fiton" na stanici "Salyut-7", gdje je Arabidopsis prvi put prošao puni ciklus razvoj i dao sjeme, mali orbitalni staklenik "Svetoblok", u njemu na stanici "Salyut-6" Arabidopsis je prvi put procvjetao, staklenik na brodu "Oaeis-1A" stanica "Salyut-7", ugrađena instalacija "Biogravistat" sa rotirajućim i stacionarnim diskovi za eksperimente o klijanju sjemena u uvjetima umjetne gravitacije. Dizajneri i botaničari osigurali su sustav doziranog poluautomatskog navodnjavanja, prozračivanja i električne stimulacije korijenske zone, mijenjajući kretanje rastućih posuda s biljkama u odnosu na izvor autonomnog osvjetljenja.
Bilo je potrebno pomoći biljkama da se nose s bestežinskim stanjem. Prije svega, Oasis je pokušao primijeniti stimulaciju električno polje... Istodobno su polazili od pretpostavke da je geotropna reakcija povezana s bioelektričnim polaritetom tkiva uzrokovanim elektromagnetskim poljem Zemlje. U svemirskim eksperimentima ova je pretpostavka samo djelomično potvrđena.
Istraživanja su vršena i u drugim smjerovima. Na primjer, sadnice nekih biljaka uzgajane su u maloj Biogravistat centrifugi. Na brodu je stvorila konstantno ubrzanje do 1 g. Pokazalo se da su u fiziološkom smislu centrifugalne sile primjerene gravitaciji. U centrifugi su sadnice bile jasno orijentirane duž vektora centrifugalne sile. U stacionarnom bloku, naprotiv, primijećena je potpuna dezorijentacija sadnica.
A u uređaju "Magnitogravistat" proučavan je orijentacijski učinak drugog faktora - neujednačenog magnetskog polja. Njegov utjecaj na sadnice krepisa, lana i bora također je kompenzirao odsustvo gravitacijskog polja. Jednom riječju, na upornosti istraživača moglo bi se zavidjeti. Konačno, uspeh je došao. I pao je na parcelu male, neopažene biljke Arabidopsis. Sa ciklusom razvoja od samo 30 dana, dobro raste na umjetnom tlu. Tokom posljednje ekspedicije na brodu Salyut-6, Arabidopsis je procvjetao u odaji instalacije Svetoblok. Na stanici Salyut-7, gdje su radili A. Berezovoy i V. Lebedev, eksperiment na uzgoju Arabidopsisa bio je posebno pažljivo pripremljen. Postojala je zatvorena komora "Fiton-3" sa pet kiveta i jednom našom. U kivetama - agar supstrat koji sadrži do 98% vode. Kako su biljke rasle, mogle su se udaljavati od izvora svjetlosti. Sjeme su sami kosmonauti posijali uz pomoć topa za sjeme. Biljke su u početku sporo rasle. No 2. kolovoza 1982. V. Lebedev je izvijestio:
Puno je pupoljaka i prvih cvjetova. Kosmonautima, koji su stigli na stanicu, Svetlani Savitskoj, uručena je mala gomila cvijeća Arabidopsis. Pažljivo ga je skicirala. Prilikom brojanja na Zemlji, 200 mahuna je pronađeno u mahunama.
Ovo iskustvo je opovrglo mišljenje da je nemoguće da biljke prođu sve faze razvoja u nultoj gravitaciji - od sjemena do sjemena.
Istina, Arabidopsis je samooprašivač, oplodnja se događa i prije nego što se pupoljak otvori. Ipak, uspjeh je ogroman. I ovo je uspjeh ne samo naučnog tima Instituta za botaniku Akademije nauka Litvanske SSR, na čelu sa akademikom, već i kosmonauta Anatolija Berezovoja i Valentina Lebedeva. Sada možemo reći da je proizvodnja svemirskih usjeva praktično rođena i procijeniti njene izglede.
U vanzemaljske staklenike budućnosti
Valentin Lebedev, koji se vratio sa 211 -dnevnog leta, odgovorio je na pitanje: - Treba li vam staklenik pri dugom letu? - odgovorio je tako: - Bez sumnje, potrebno je. Brinući o biljkama, popravljajući i na neki način poboljšavajući botaničke instalacije, shvatili smo da je bez biljaka nemoguća duga ekspedicija u svemir. Prije povratka na Zemlju jednostavno je bila šteta izvaditi biljke. Izvadili smo ih vrlo pažljivo kako ne bismo oštetili niti jedan korijen.
Takvi staklenici, vjeruje kosmonaut, zauzet će čitave odjeljke izvanzemaljskih stanica. Uostalom, biljkama je potrebna drugačija atmosfera od ljudi - s visokim sadržajem ugljičnog dioksida i vodene pare. Vjerovatno bi drugi trebao biti optimalan za dobivanje najveća žetva temperaturu, kao i trajanje dnevnih sati... I što je najvažnije, potrebna im je prava sunčeva svjetlost.
Napravite vrlo velike prozore ili cijele stakleni zidovi dok je tehnički nemoguće. Očigledno, uz blago povećanje veličine prozora, treba koristiti i koncentratore ogledala. Svjetlosni tok koji su prikupili i usmjerili u odjeljak može se dovoditi biljkama putem sistema svjetlosnih vodiča, baš kao što im se opskrbljuju vlagom i hranjivim tvarima. Tada će se ostvariti predviđanje Tsiolkovskog da će odabirom najproduktivnijih usjeva i optimalnih uslova za njihov razvoj svaki kvadratni metar vanzemaljske plantaže moći u potpunosti nahraniti jednog stanovnika svemirskog naselja.
Svi smo uvjereni da će tako i biti!
Nije samo korisno uzgajati biljke, već je i isplativo!
Da bi se biljka uspješno razvila i dala više plodova, samo bogato tlo nije dovoljno. Dobro je poznato: šta više lišćaće biti osvetljen sunčeve zrake, tako veća žetva donijet će biljku na jesen. Međutim, u usjevima gornji listovi, u pravilu zasjenjuju niže, beskorisno je boriti se protiv toga na poljima, ali takvi su pokušaji učinjeni u staklenicima. Međutim, pokazalo se da je teško i skupo razdvojiti biljke dok rastu, pa su prestali eksperimentirati. No, tada su se ovoga sjetili svemirski botaničari koji su predložili da se vanzemaljski staklenici urede ne na ravnoj, već na zakrivljenoj površini. Na Zemlji stabljike biljaka podliježu sili gravitacije; pružaju se nagore paralelno jedno s drugim. Njihova svemirska braća razvijaju se u nultoj gravitaciji, a smjer njihovog rasta određuje samo svjetlost. Stoga se mogu saditi na sferna ili cilindrična "polja", okružena svjetiljkama istog oblika. Stabljike biljaka u takvim staklenicima bit će smještene duž radijusa sfere ili cilindra i razdvajat će se kako rastu. U ovom slučaju, osvjetljenje niže slojeve lišće i, shodno tome, produktivnost usjeva bit će mnogo veća nego na Zemlji. Mogućnost uzgoja biljaka s radijalnim stabljikama potvrđena je eksperimentom na tlu. Biljke različitih vrsta pšenice uzgajane su u postrojenju sa sfernom površinom koja se okreće oko tri međusobno okomite osi brzinom od oko 2 okretaja dnevno. Naravno, teško je iz prvih eksperimenata procijeniti kako će se stvari odvijati. Ideja je da se testira na pravom svemirskom letu. No, već sada njegovi autori naglašavaju da „upotreba zakrivljenih slijetalnih površina omogućuje nuđenje vrlo kompaktnih i tehnoloških dizajna staklenih traka za sustave za održavanje života svemirske posade. ».
Nema mutacija
ISS je primio klice treće generacije graška uzgojene u orbitalnim uslovima. Novinari već nazivaju Genadija Padalku značajnim svemirskim agronomom. 1999. godine na stanici Mir podigao je prve klasove pšenice. Dodjela svemirskog zemljišta nije velika, zasijane površine ne dosežu list bilježnice, to je tri hiljade puta manje od dacha "šest stotina dijelova". Ovo je zemaljska podloga za svemirski staklenik. Na ISS -u - potpuno isto. Ovdje se priprema sljedeći eksperiment, a zatim slijedi japansko zelje i rotkvice. Glavni zahtjevi za biljke koje su kandidati za let u svemir su kompaktnost i nepretencioznost. Morat ćete rasti uz loše osvjetljenje i zalijevanje, voda u svemiru se strogo nadzire. Osvjetljenje staklenika i dva računara koja prate rast biljaka koriste samo 60 vati. Jednom sedmično astronauti šalju podatke natrag na Zemlju zajedno sa fotografijama plantaže. Stanica sada cvjeta za treću generaciju graška koji se ovdje uzgaja. Ukupno ima šest biljaka, svaka sa tri mahune. Malo, ali sasvim dovoljno da se smatra dokazanim - u svemirskim uvjetima biljke ne postaju mutanti. Eksperiment je počeo prije 15 mjeseci, dovoljno da svemirska letjelica s posadom stigne do Marsa. Naučnici već mogu imenovati moguće biljke kandidatkinje.
Ljubičasto cvijeće primjetno je oživjelo unutrašnjost stanice.
Eksperimenti na Zemlji pokazali su da uz neprekidno osvjetljavanje biljaka "Fitokonveyer" može proizvesti do 300 g svježeg zelja svakih 4-5 dana, odnosno 3 puta više nego s tradicionalnim rasporedom. Programeri vjeruju da takav staklenik s cilindričnom transportnom trakom obećava proizvodnju biljnih proizvoda na marsovskom brodu ili orbitalnoj stanici.
Koliko priroda znači čovjeku, komunikacija s njom!
Zelene biljke stvaraju dobro raspoloženje, odvraćaju pažnju od monotonih i dosadnih tekućih stvari i smiruju. Plantaža zelenog bilja donijet će veliku radost posadama svemirskih brodova i stanica. I, bez straha od pretjerivanja, možemo pretpostaviti da će "jorgovana grana" u svemiru za ljude značiti mnogo više nego na Zemlji.
U plastenicima budućnosti postrojenja će biti opremljena posebnim senzorima i uređajima. Ne samo da će prijaviti svoje stanje, već će uz pomoć automatizacije osigurati protok vode i nutrijenata u količinama koje su vam potrebne. Oni će sami moći regulirati mikroklimu cijele stakleničke sobe, odabirom najboljih uvjeta za svoj rast. I to je sasvim realno, budući da je utvrđeno da sve biljke na promjene okolišnih uvjeta reagiraju strujama električne prirode - biostrujama. Eksperimenti izvedeni u laboratoriji I. Gunara, profesora Poljoprivredne akademije Timiryazev, pokazali su da su promjene temperature u zoni korijena biljaka, kao i neke hemijske supstance djelujući na korijenje, uzrokuju pojavu slabih biostruja, koje bilježe osjetljivi snimači.
Za preusmjeravanje biostruja korištene su elektrode koje ne ozlijeđuju biljke. Utvrđeno je da su zdrave biljke odmah reagirale na podražaje, na promjene uslova, dok su bolesne biljke reagovale sa zakašnjenjem, sporo. Zanimljivo je da bi, kad je korijenje bilo izloženo, na primjer, zasićenoj otopini hranjivih soli, odgovor biljaka u istim pokusima mogao biti zabilježen na lišću. Ispostavilo se da su se informacije o promjenama uslova u zoni korijena prenijele na lišće. Znači biljke osjećaju? Vjerovatno.
U svemirskim plastenicima preporučljivo je uzgajati povrće sa ranim sazrijevanjem. to jednogodišnje biljke- zelje, potočarka, bilje krastavca, kopar. Ove biljke sadrže značajnu količinu vitamina A, B1, B2, PP. Biljka krastavca sadrži manje vitamina od drugih biljaka, ali ima lekovita svojstva, ugodnog mirisa i okusa svježih krastavaca, što ga čini vrlo atraktivnim za uvođenje u prehranu.
Budući da se vitamini u normalnim uvjetima slabo očuvaju, stoga je preporučljivo da ih uvijek držite svježim. To znači da je potrebno proučiti mogućnosti staklenika da zadovolji potrebe posade za vitaminima u specifičnim uslovima postrojenja pod pritiskom.
Biljke staklenika trebaju biti nepretenciozne, otporne na bolesti i dobro proučene u normalnim uslovima.
Praktični dio. Eksperiment sa zrnom
Na Zemlji stabljike biljaka podliježu sili gravitacije; pružaju se nagore paralelno jedno s drugim. Njihova svemirska braća razvijaju se u nultoj gravitaciji, a smjer njihovog rasta određuje samo svjetlost.
Odlučio sam provesti eksperiment s grahom i jasno pokazati kako se to događa. Uzeo sam sjemenke graha, zamotao ih u vlažnu gazu i stavio u staklenu čašu (2), dok sam povremeno mijenjao položaj čaše. Nedelju dana kasnije izleglo se seme (3) i posadio sam ga u zemlju (4). Okrenuo sam i staklenke sa zasađenim sjemenkama. Kasnije je nikao grah (5).
Kao rezultat toga, biljka je rasla i savijala se u svim smjerovima. Zahvaljujući ovoj sposobnosti, biljke u svemiru mogu dati više usjeva nego na zemlji, zbog kompaktnosti i nedostatka gravitacije zemlje.
https://pandia.ru/text/78/432/images/image002_27.jpg "width =" 200 "height =" 267 src = ">
https://pandia.ru/text/78/432/images/image004_15.jpg "width =" 269 height = 192 "height =" 192 ">
https://pandia.ru/text/78/432/images/image006_14.jpg "width =" 272 height = 192 "height =" 192 ">
lijevo "width =" 450 "style =" width: 337.85pt ">
https://pandia.ru/text/78/432/images/image012_6.jpg "align =" left "width =" 794 "height =" 586 src = ">
Staklenik koji pripremam za daljnje eksperimente
https://pandia.ru/text/78/432/images/image015_4.jpg "width =" 759 height = 500 "height =" 500 ">
https://pandia.ru/text/78/432/images/image017_2.jpg "align =" left "width =" 696 "height =" 404 src = ">
Eksperiment uzgoja biljaka nazvan je Veg-01, a omogućio ga je Veggie sistem. Cilj je proučiti kako se biljke ponašaju u orbiti.
Veggie sistem je isporučen na ISS u sklopu misije SpaceX u aprilu 2014. U to vreme seme je već bilo staro 15 meseci. U Veggieu su potopljeni na posebnu platformu i osvijetljeni crvenim, plavim i zelenim svjetlom.
Crvene i plave svjetiljke potrebne su za osiguravanje kvalitetnog rasta biljaka i njihovu istovremenu potrošnju najmanji iznos energije. Zelena je potrebna samo za vizualnu percepciju (navikli smo zelene biljke), ali u stvari nemaju utjecaja na rast.
Ovo je drugi eksperiment uzgoja biljaka na ISS -u. Prvi je također bio uspješan, ali su nakon 33 dana nastali klice poslani na Floridu radi istraživanja. Listovi salate iz projekta Veg-01 također su rasli 33 dana prije nego što su ih astronauti ubrali.
Astronauti su sa toplinom reagovali na projekat Veggie. Kanađanin Chris Hadfield je u jednom intervjuu rekao da ISS nikada nije dosadan: uvijek postoje zadaci koje treba dovršiti. Međutim, svi se svode na analizu očitanja instrumenata i rad s opremom. Svima se svidjela prilika da se brinu o biljkama i zato što život na stanici čini raznolikim.
Zašto je to važno
Prva pomisao koja vam je pala na pamet vjerovatno je tačna. Važnost uzgoja hrane u svemiru ne može se previše naglasiti. Sada astronauti dobivaju hranu sa Zemlje, ali u budućnosti, kada će duže svemirske misije uključivati letove na druge planete, ova metoda će postajati sve skuplja.
2030. NASA se sprema poslati grupu astronauta na Mars. Do tog trenutka morate stvoriti stabilan sistem za proizvodnju hrane, jer će let u jednom smjeru trajati od 150 do 300 dana - ovisno o položaju Marsa.
Chell Lindgren, Scott Kelly i Kimiya Yui jedu salatu Hoće li zemljani ikada moći posijati polja na drugim planetama? Da biste mogli pjevati nakon astronauta i sanjara da će "stabla jabuka procvjetati na Marsu"? Možda ćemo vrlo brzo odgovoriti na ovo pitanje. U međuvremenu, razgovarajmo o nekim specifičnim svemirskim istraživanjima koja su imala za cilj proučiti ponašanje biljaka pod gravitacijom.
Ovaj rad je objavljen u sklopu naučno -popularnog konkursa koji se održava na konferenciji "Biologija - nauka 21. vijeka" 2015. godine.
Vjerojatno mnogi ljudi imaju pitanje: imaju li biljke i ponašanje? Nije li ovo svojstvo živih bića prerogativ predstavnika isključivo životinjskog svijeta? Ispostavilo se - ne! Zamislite, biljke imaju i svoje "čipove", uključujući: osjetljivost na vanjske podražaje, različite receptore, specifične reakcije na svjetlost, temperaturu, gravitaciju. I - što je vrlo znatiželjno - biljke imaju zadivljujuću sposobnost da odrede svoj položaj u svemiru. Predlažem da govorim o ovom nevjerojatnom fenomenu biljnog svijeta.
Gravitacija: mali korak za biljku i veliki skok za naučnika
Inače, Arabidopsis je prva biljka koja se ne samo pokazala u eksperimentima o utjecaju odsustva gravitacije na rast, već je prošla i cijeli ciklus razvoja u svemiru, uspješno podnoseći posljedice svih nepovoljnih vanzemaljskih uvjeta.
Fitohormoni: I biljke se osjećaju!
Slika 3. Korijenski statocit u uspravnom položaju. A - proksimalni dio ćelije (nalazi se bliže središtu). V - distalni dio ćelije (periferni). 1 - ćelijska stijenka, 2 - endoplazmatski retikulum, 3 - plazmodezam, 4 - jezgro, 5 - mitohondrije, 6 - citoplazma, 7 - statolit, 8 - korijen, 9 - korijenska kapa, 10 - statocit. Crtež sa Wikipedije.
Razmislimo o pitanju: kako biljke razumiju gdje je dno, a gdje vrh? Na primjer, osoba u svakom trenutku može utvrditi stoji li na zemlji ili bespomoćno leži (za ovu sposobnost određivanja mjesta u svemiru može se reći zahvaljujući vestibularnom aparatu). I imobilizirane i tihe biljke moraju biti sofisticirane na druge načine.
Dakle, predstavnici biljnog svijeta imaju posebnu grupu ćelije statocita, koje sadrže specifične teške strukture koje se brzo talože pod utjecajem gravitacije (slika 3). Ove formacije se nazivaju statoliti.
Recimo da je biljka savijena do zemlje - odlično, u igru ulaze statoliti, koji "padaju" (to jest, talože se) pod utjecajem gravitacije. Kao rezultat toga, formiraju se novo dno (gdje su statoliti) i vrh (gdje ih nema). Nadalje, pokreće se čitava kaskada reakcija, osmišljenih tako da pretvore fizički proces taloženja statolita u biokemijske procese, koji na kraju dovode do gravitropnog odgovora. Ovaj fenomen je vrlo složen i nije u potpunosti shvaćen; možemo sa sigurnošću reći šta je u to uključeno cijela mreža razni posrednici, sekundarni glasnici i, naravno, fitohormoni... Da, zamislite, biljke također imaju svoje hormone - iako nisu toliko popularni u smislu istraživanja kao životinjski, ali ipak ništa manje zanimljivi i važni. Ove tvari mogu izvršiti čitav niz bioloških učinaka. Ali predlažem da razgovaramo o tome auxine(on je - indol-3-octena kiselina, IAA) kao važan učesnik u gravitropnoj reakciji.
Na primjer, kada se biljka „okrene“, IAA se nakuplja na donjoj strani gravistimuliranog organa (već smo razgovarali o tome kako biljka određuje svoj vrh i dno). To dovodi do različitih stopa rasta ćelija na suprotnim stranama mladice i korijena. Ispostavilo se da auksin je odlučujući faktor u formiranju gravitropne krivine... Međutim, bilo bi nepravedno ostaviti po strani pomoćnike pomoćnika - posebne PIN proteini(sa engleskog. pin- pin), koji ga transportiraju do mjesta udara. U stanici ima puno takvih proteina -nositelja, njihova je klasifikacija prilično komplicirana, ali poanta je da to ovisi o vrsti i količini ovih proteina kamo će auksin otići. Ispostavilo se da će, ako ima puno PIN proteina na donjoj strani korijena, biti auksina koji će potaknuti njegov rast.
I na kraju, dolazimo do tako zanimljive točke kao što je distribucija PIN-proteina u staničnom prostoru. Uostalom, i sami proteini, iako se nazivaju nosačima, lišeni su mogućnosti proizvoljnog kretanja. Njihovu distribuciju regulira citoskelet. Biljne ćelije također imaju svoj kostur, a predstavljen je ne kostima i hrskavicom, već posebnim tvarima: aktinom, tubulinom i miozinom. Važno je da upravo ti strukturni polimeri određuju mobilnost većine ćelijskih komponenti. Citoskelet aktina je poput ogromne mreže puteva koja se proteže cijelim volumenom ćelije, uz koju je osiguran transport većine spojeva.
A također - aktinski citoskelet vrlo je teško vidjeti: čak ni upotreba vrlo jakog mikroskopa ne bi bila dovoljna za to. Ne radi se čak ni o iznimno maloj veličini ove strukture, već o vizualizaciji * - na kraju krajeva, ljudsko oko nije u stanju razlikovati ove tanke niti koje čine mikrofilamente, čak i pri vrlo velikim uvećanjima. Tu nam u pomoć priskaču transgene biljke. Siguran sam da ste mnogi od vas na ovaj ili onaj način čuli za njih, a uglavnom loše. Zapravo, transgene biljke univerzalni su priručnici biologa, bez kojih je nemoguće zamisliti rad bilo koje moderne fiziološke laboratorije.
* - Kako prevladati difrakcijsku barijeru i razlikovati detalje manje od polovice valne duljine, napisali smo u članku „ Bolje vidjeti jednom ili mikroskopiju ultra visoke rezolucije" Beyond the Diffraction Barrier: Nobelova nagrada za hemiju 2014". U poruci " »Opisano nova metoda pripremu mikroslojeva, što može značajno poboljšati rezoluciju. - Ed.
Dakle, "transgeni" su iste biljke (u našem slučaju Arabidopsis), jednostavno opskrbljene posebnim proteinima za stvaranje novog eksperimentalnog modela. Ispostavilo se da uzimamo Talovu gumu i unosimo u njenu DNK gen za zeleni fluorescentni protein ( GFP, zeleni fluorescentni protein). Zatim pregledavamo transformiranu biljku pod posebnim konfokalnim mikroskopom, osvjetljavajući je laserom. I, kako kažu, voila - stižemo na izlaz digitalna slika, na kojima su unutarnje strukture savršeno vidljive, posebno aktinski citoskelet, koji nam je bio potreban (slika 4).
* - Značaj GFP -a za biološke eksperimente pokazao se toliko visokim da je Nobelova nagrada dodijeljena za otkriće ovog markera: " ". Međutim, naučnici nisu bili zadovoljni i pokazali su svijetu nove generacije fluorescentnih proteina: „ » . - Ed.
Slika 4. Ovako izgleda aktinski citoskelet korijena osvijetljen laserom konfokalnog mikroskopa. Svijetao tanke niti- mikrofilamenti, ćelijske granice slabije sjaje. Traka skale je 50 µm. Fotografija autora.
Novi smjerovi: Što se dalje događa?
Možda će nekoga zanimati zašto su takve studije pomoću konfokalne mikroskopije potrebne i gdje se izvode? Ponašanje biljaka u svemiru - globalna tema istraživanja na kojima rade mnogi naučni umovi. Međutim, mogu navesti posebno mjesto gdje se također odvija najaktivnije proučavanje procesa gravitropizma - ovo je Odsjek za fiziologiju i biokemiju biljaka St. državni univerzitet... Tu su doneseni specifični eksperimentalni zaključci o kojima će biti riječi u nastavku. Uključujući i iz razloga što sam student ovog odsjeka i radim na svom magistarskom radu (zahvaljujem se Resursnom centru za razvoj molekularnih i staničnih tehnologija Državnog univerziteta u Sankt Peterburgu, a posebno njihovom prekrasnom konfokalnom mikroskopu Leica TCS SPE).
A sada, nakon što smo se upoznali s osnovnim alatima, okrenimo se izravno rezultatima provedenih eksperimenata. Temeljni problem koji nas je zanimao u toku rada bilo je ponašanje biljaka u svemiru, a da bismo ga riješili, proveli smo eksperimente na gravistimulaciji biljnih uzoraka s daljnjom vizualizacijom aktinskog citoskeleta. Zadatak je bio usporediti korijene kontrolnih (okomito rastućih) i gravistimuliranih (vodoravno smještenih) biljaka Arabidopsis, kao i istražiti utjecaj različitih reagensa na njih.
Ispostavilo se da u normalnom (vertikalnom) položaju razvoj biljaka postoji mnogo aksijalno orijentiranih mikrofilamenata - to jest onih koji su kodirekcijski s gravitacijskim vektorom. Ali u slučaju gravistimulacije, kada Arabidopsis leži na boku, dolazi do promjena - posebno se povećava udio onih aktinskih niti koje su nagnute ili okomite na površinu Zemlje. To znači da korijen zaista uči da dno i vrh sada nisu tamo gdje su bili, a već 20-30 minuta nakon ove „promjene polova“ počinje se aktivno prilagođavati novim uvjetima preorijentirajući svoj citoskelet. Ovi mehanizmi su u osnovi formiranja gravitropskog zavoja - strukture o kojoj smo tako dugo i uporno raspravljali.
Još zanimljiviji rezultati dobiveni su u slučaju djelovanja različitih reagensa na iste biljke (slika 5). Poznato je da se pod stresom (na primjer, tijekom gravistimulacije) hormon stresa počinje sintetizirati u biljnim stanicama - etilen, koji potiskuje procese rasta korijena i razvoja izdanaka, ali ne ometa gravitropnu reakciju. Dodatni tretman korijena arabidopsisa otopinom etefona (od kojeg nastaje etilen) otkrio je gotovo potpuno rastavljanje citoskeleta, a što je biljka duže bila izložena tom učinku, to su aktin mikrofilamenti više uništavani. Nastao je gravitropski zavoj, ali je korijen bio znatno kraći.
Salicilna kiselina ubrzala je reorganizaciju citoskeleta i općenito potisnula gravitropnu reakciju potiskujući sintezu etilena. Odnosno, korijenje biljke nije percipiralo okretanje od 90 stupnjeva kao stres: uostalom, etilen, dizajniran da signalizira promjene stresa, nije oslobođen. Međutim, nakon sat vremena učinak salicilata je oslabio, a biljka je, osjećajući stres, mogla stvoriti zavoj.
No, kada je Ca 2+ uklonjen sa staničnih stijenki pomoću otopine EGTA (koja potiče vezanje kalcijevih iona), stvaranje gravitropnog zavoja potpuno je inhibirano.
Sumirajući, možemo reći da sve ove tvari imaju svoje učinke na rast biljaka, te su sposobne i suzbiti stres i pojačati učinak gravistimulacije.
Slika 5. Biljke koje su bile podložne različitim utjecajima. U gornjoj liniji- normalan (okomit) položaj korijena, na dnu- gravitacijski (obrnuti) korijeni. U slučaju EGTA, korištene su dvije boje: cijan boja prikazuje aktinski citoskelet, a boja fuksije jezgre stanica. Fotografija autora.
Varijante vertikalnog i horizontalnog (u slučaju rotacije biljaka 90 stepeni u smjeru kazaljke na satu) Arabidopsis raste unutar 12 sati. Col-0- divlji tip, GFP-fABD2-Biljke Col-0 transformirane s konstrukcijom GFP-fABD2. U slučaju gravitacionih uzoraka ( desno) formiranje gravitropskog zavoja opaža se pod utjecajem promjene vektora gravitacije. Strelica prikazuje vrhove korijena, čije su stanice služile kao objekt za proučavanje aktinskog citoskeleta.
Zapravo, ovo istraživanje tek počinje. Pred nama su još novi eksperimenti vezani za liječenje Tal rezukovidoka različitim aktivatorima i inhibitorima rasta, regulatorima transporta auksina. Usput, još nema formalnih znanstvenih članaka: uostalom, rad ne prestaje, doslovno svake sedmice možete govoriti o novim rezultatima.
Mislim da se može postaviti pitanje: zašto su ti eksperimenti uopće potrebni? Za bolje razumijevanje mehanizama reakcije na stres u uvjetima promjene vektora gravitacije. To će vam pomoći da bolje razumijete što točno biljke doživljavaju u nultoj gravitaciji.
Kada će biti života na Marsu?
Ideja o planiranom letu ljudi na Mars s ciljem stvaranja tamošnje kolonije nije nova, ali kontroverze oko ovog pitanja počele su od trenutka kada je ideja prvi put izražena. Ima jako, jako mnogo skeptika i tada i sada.
Jedan od nedavno objavljenih članaka tvrdi da s određenim stupnjem vjerojatnosti marsovski brod može postati brod -duh ako se na Suncu tokom leta dogodi neplanirana raketa. U tom slučaju, doza zračenja će se povećati za red veličine i lako će ubiti posadu.
Međutim, tehnologije se stalno razvijaju - iako sporo što se tiče međuplanetarnih putovanja, ali ipak ... Projekti svemirskih letjelica već su stvoreni s jedinstvenom zaštitnom zaštitnom površinom koja može pružiti pouzdana zaštita za cijelo vrijeme leta, pa se stoga može razmotriti problem zračenja u teoriji rešeno.
U istom članku autor iznosi mišljenje za koje osoba, u principu, nije sposobna dugo vrijeme postoje i rade s istim ljudima. Astronauti se jednog dana mogu međusobno ubiti jednostavno zato što im neko stane na nogu. A sav stres je kriv, posebno iz činjenice da se nema gdje čekati pomoć u "mišolovci" leta Marsa i nema kapsula za bijeg za bijeg na Zemlju.
Stres ubija, istina je. No, pogledajmo stranicu projekta Mars jedan(Slika 6), u odjeljku "Odabir kandidata" - i vidjet ćemo da je sposobnost suočavanja sa teškim i konfliktnim situacijama (tzv. Otpornost na stres) možda glavni kriterij za odabir budućih astronauta. Osim toga, učesnici projekta su ljudi koji su i sami htjeli radikalno promijeniti svoj život, za razliku od profesionalnih kosmonauta, koji imaju posebne zadatke, često zanemarujući njihovo lično mišljenje.
U svakom slučaju, još nije došlo vrijeme za kolonizaciju Marsa, a pred nama je najmanje deset godina. Pa, kandidati koji su već odabrani za učešće u projektu imat će dugu obuku i temeljnu obuku na Zemlji. Šta će biti od ovoga - vidjet ćemo!
Vraćajući se na rezultate naših čisto laboratorijskih eksperimenata, valja reći da jesu bitan upravo za fundamentalnu nauku. Ipak, želio bih se nadati da će jednog dana ove studije postati osnova projekata uzgoja. sveže povrće i plodovi na svemirskim brodovima ili čak na drugim planetama (podsjećam vas da je do sada samo nekoliko eksperimentalnih uzoraka pšenice i salate uspjelo proći kroz cijeli vegetacijski ciklus u svemirskim uvjetima). Zanimanje za vanzemaljske prostore pratilo je razvoj civilizacije, iako je taj prostor značio potpuno različite stvari. Sada, kako bi zadovoljilo svoje interese, čovječanstvo je u stanju razviti posebne planove, simulirati uvjete, tako da kasnije, prema proračunima i rezultatima eksperimenata, "rasipa slamke" gdje god je to moguće. Gledate, a marsovski vrt će procvjetati? ..
Međunarodni svemirski program Mars jedan o tome se već dovoljno govorilo u štampi. Završeno je zapošljavanje kandidata koji su odlučili kupiti kartu u jednom smjeru. Sada voditelji projekata imaju ogroman zadatak pripremiti sve neophodni uslovi kako bi se olakšao početak kolonizacije Crvene planete (slika 7). Kolonisti stavljaju ambiciozne zadatke o transformaciji Marsa: trebalo bi da otopi led tamo, izazove efekat staklene bašte i, kada se vodeni ciklus stabilizuje, poseje planetu biljkama. U međuvremenu, jednostavno proučavamo ponašanje biljnih organizama u nadi za uspješno istraživanje novih svemira.
Slika 7. Jedan od glavnih zadataka naučne ekspedicije je proučavanje utjecaja Marsa na biljke, a zatim i na njihova vlastita tijela. Crtež sa eggheado.com. ... ;