Osvita.ua Вища освіта Реферати Біологія Інструментальні пошуки позаземного життя. Реферат
Провідні компанії та навчальні заклади Пропозиції здобуття освіти від провідних навчальних закладів України та закордону. Тільки найкращі вищі навчальні заклади, компанії, освітні курси, школи, агенції. З питань розміщення інформації звертайтесь за телефоном (044) 200-28-38.

Інструментальні пошуки позаземного життя. Реферат

Зараз учені приділяють велику увагу підготовці до досліджень, які дозволять з'ясувати, чи існують мікроскопічні живі істоти на інших планетах. З цією метою передбачається закинути на Марс та інші планети спеціально сконструйовані автоматично діючі прилади, показання яких передаватимуться на Землю

Прилад працює як витяжний вентилятор. Всмоктувані частинки пилу потрапляють до камери з живильним середовищем, що містить сполуку флуоресцеїну з аденозинтрифосфорною кислотою. Якщо в пилу містяться життєздатні організми, які утворюють фермент фосфатазу, то, розмножуючись, вони розкладатимуть вказану сполуку. Це приведе до вивільнення флуоресцеїну і виникнення флуоресценції, яка буде телеметрично уловлюватися наземними спостерігачами.

Автори (співробітники відділу екзобіології Стенфордського університету в Каліфорнії) виходили, мабуть, з того, що аденозинтрифосфорна кислота є універсальним джерелом енергії як для земних, так і для гаданих неземних мікроорганізмів. Тому відповідній фосфатазі належить віддати перевагу перед іншими ферментами. "Гуллівер" - прилад, названий на честь головного героя твору великого англійського письменника Дж. Свіфта "Мандри Гуллівера". Автор зобразив Гуллівера першовідкривачем нових фантастичних країн, населених дивовижними мешканцями.

Після того як прилад буде скинуто з космічного корабля (на парашуті або в капсулі) і він м'яко торкнеться поверхні Марса, спрацює ударник, який розіб'є ампули із слабкою кислотою і з живильним середовищем, що містить радіоактивний атом вуглецю. Вміст обох ампул змішається, і кислота витіснить радіоактивний вуглекислий газ (СІ4О2), що утворюється в середовищі від саморозкладу радіоактивного вуглецю під час польоту корабля. Цей витіснений газ буде випущений в атмосферу планети.

В той же час два метальні пристрої, вмонтовані в капсулу приладу, скинуть два шнури (довжиною 23 фути кожний), покриті слизуватою речовиною (силіконом). Шнури торкнуться поверхні ґрунту, частинки якого прилипнуть до них. Потім відкриється вхід до камери інкубації, яка містить живильне середовище, і шнури будуть втягнуті туди. За допомогою термостата підтримуватиметься температура трохи вище точки замерзання рідини. Якщо в зібраних частинках ґрунту знаходитимуться мікроорганізми, здатні розмножуватися за цих умов, то виділиться радіоактивний вуглекислий газ. У культуральну камеру вмонтовано детектор бета-променів, покритий гідратом окису барію. При взаємодії з вуглекислим газом утворюється радіоактивний вуглекислий барій. Через кожні 15 хв. ступінь радіоактивності у детекторі відображуватиметься на шкалі і одержані дані по радіо передаватимуться на Землю (Г. В. Левін, А. Н. Хейм, І. Р. Кленденінг і М. Ф. Томсон).

Автори виходили з передбачення, що марсіанські мікроорганізми, коли вони існують, у фізіолого-біохімічному відношенні істотно не відрізняються від земних мікробів і можуть серед багатого асортименту живильних речовин у вказаному середовищі знайти підхожі джерела живлення. Застосовувані мічені сполуки повинні містити ізотопи, які можуть бути використані багатьма мікроорганізмами і відзначаються стабільністю. Із органічних сполук, що містять радіоактивний вуглець С14, були випробувані мурашина кислота, глюкоза, оцтовокислий натрій, піровинограднокислий натрій, гліцин, дріжджовий екстракт, а також цистеїн, який містить радіоактивну сірку S35.

У досліді з кишковою паличкою найбільш задовільний результат було одержано при використанні мічених мурашиної кислоти і глюкози при рівні активності 5 мккюрі на 1 мл середовища. Для контролю була запропонована та ж сама камера інкубації, але з доданням в живильне середовище антиметаболіту - речовини, що пригнічує розмноження мікроорганізмів. Якщо запущений на Марс експериментальний прилад дозволить виявити діяльність мікроорганізмів, а в показаннях контрольного приладу вона буде відсутня, то це підтвердить існування життя на Марсі. В той же час ріст мікробів і в дослідному і в контрольному приладах можна буде розглядати як доказ того, що мікроорганізми Марса стійкі до дії антиметаболіту. Прилад з усім його вмістом піддається стерилізації.

Перевірка дії "Гуллівера" в земних умовах пройшла успішно.

У кабіні другого радянського космічного корабля поряд з іншими біологічними об'єктами перебувала культура маслянокислих бактерій. Розмножуючись на середовищі з сахарами при відсутності вільного кисню, ці анаеробні бактерії викликають бродіння сахарів з утворенням газоподібних продуктів - вуглекислого газу і водню. Це приводить до збільшення тиску до 5 атм і вище.

В умовах космічного польоту бактерії розмножувались, і збільшення тиску в культурі реєструвалось наземними станціями. Для цього використовували біологічну телеметрію. М. М. Жуков-Вережников з співробітниками використали систему біоелементів АМН-1. Цей апарат являє собою металевий резервуар, що складається з двох камер. В одну з них, посівну (об'ємом 1 см3), вноситься культура бактерії. У другу, культуральну (об'ємом 10 см3), поміщається живильне середовище. Камери розділені поперечною скляною стінкою. В посівній камері зверху, а в культуральній знизу перегородки замінено гнучкими мембранами.

Під час дії апарата автоматично замикалося електричне коло, спрацьовувало реле ударного пристрою, що розбивав скляну стінку, і спори бактерій потрапляли в живильне середовище. Два біоелементи перебували у спеціальному термостаті, в якому підтримувалась температура близько 37°С, а в двох інших біоелементах температура була така сама, як і в кабіні корабля (17-20°). Гази, що утворилися в результаті життєдіяльності бактерій, прогинали мембрану, і це викликало замикання електричного кола. Потім спрацьовувало реле ударних пристроїв. Наземна інформація уловлювала сигнали про те, що спрацював ударний пристрій, далі - про включення термостата і, нарешті, про підвищення тиску в культуральній камері.

І. Масон запропонував створити таку електронну машину, яка, будучи доставлена на Марс, зможе автоматично здійснювати посіви марсіанського пилу на тверде живильне середовище, підраховувати кількість ростучих мікробних колоній, а також передавати їх знімки засобами телебачення.

Найважливіша частина цієї установки - автоматично діючий мікроскоп з ультрафіолетовим освітленням і безперервним регулюванням фокусної відстані. Після "примарсення" атмосферний пил і частинки поверхневого шару "ґрунту" збиратимуться на рухомій прозорій стрічці транспортера, яка підводиться до мікроскопа, а зображення передаватиметься засобами телеметрії на Землю. Спеціальна апаратура призначена для захисту мікроскопа і його вдалого розміщення, для фокусування, освітлення, після того як він потрапить па поверхню планети.

Цілком можливо, що запропонованим Ледербергом способом пощастить виявити на частинках "ґрунту" Марса чи в його атмосфері утворення, що нагадують спори або вегетативні клітини земних мікроорганізмів. У ґрунтовій мікробіології методи прямого мікроскопування, запропоновані С. М. Виноградським, М. Г. Холодним та ін., знайшли широке застосування. Б. В. Перфильєв і Д. Р. Габе описали ряд нових видів мікробів тільки на підставі спостережень їх морфології в тонких капілярних трубках. Користуючись електронною мікроскопією, Д. І. Нікітін, Л. В. Васильєва і Р. А. Лохмачова нещодавно виявили в ґрунтах незвичайні форми організмів.

Разом з тим мікробіологам доводиться зустрічатися з утвореннями, зовнішній вигляд яких не дозволяє впевнено вирішити, чи є вони мікроорганізмами чи лише схожі на них. Тому в приладі Ледерберга є пристрій для автома: тичного вирощування гаданих організмів на живильних середовищах і деяких автоматичних хімічних аналізів цих середовищ. Розпочинаючи пошуки живих мікроскопічних істот у Всесвіті, дослідники виходять з такого припущення: якщо поза Землею існують живі організми, то вони принципово не відрізняються зовні і за обміном речовин від земних мікроорганізмів.


18.12.2011

Провідні компанії та навчальні заклади Пропозиції здобуття освіти від провідних навчальних закладів України та закордону. Тільки найкращі вищі навчальні заклади, компанії, освітні курси, школи, агенції.

Щоб отримувати всі публікації
від сайту «Osvita.ua»
у Facebook — натисніть «Подобається»

Osvita.ua

Дякую,
не показуйте мені це!