Що вивчає космічна біологія
Хто не знає про сучасні здобутки космонавтики, хто з жителів Землі не стежив, схвильований, за польотами космічних кораблів, хто не захоплювався подвигами радянських льотчиків-космонавтів — Гагаріна та Титова, Миколаєва та Поповича!
Запуски штучних супутників Землі, котрі досліджують з допомогою автоматичних приладів космічний простір, відкрили нову епоху у розвитку науки, нову епоху історія людства. Очевидно, вже на очах сучасного покоління космічні кораблі будуть спрямовані на Марс та інші планети.
Проникнення людини в космос — це чудове досягнення нашої техніки ракетобудування. Зараз широко відомо, яка величезна, копітка праця знадобилася для цього від медиків та фізіологів. Вивчалося, яку дію вплинуть різні чинники польоту на космонавта. Потрібно було точно знати вплив прискорень та підвищеної сили тяжіння; вивчалася дія ударних та інших перевантажень за умов, що імітують початкові моменти польоту; було досліджено впливом геть організм зниженого тиску і кисневого голодування, різного складу газів.
Перед тим, як піддати людину ризику космічного польоту, ставилися досліди над тваринами, ізольованими тканинами, клітинами та іншими біологічними об'єктами. Досліджувалося, як впливатимуть на них різні види іонізуючої радіації та інші космічні чинники.
Було вироблено систему живлення та режим всієї поведінки космонавтів під час польоту, у незвичайних умовах невагомості, у замкнутому просторі космічного корабля. Створено спеціальні телевізійні та самозаписувальні апарати, за допомогою яких вченим вдалося стежити за фізіологічним станом організму космонавта під час польоту. Оригінальні керовані із Землі прилади дозволили радянським ученим ставитиексперименти з організмами, що у космічному кораблі з відривом сотень кілометрів від експериментатора.
В результаті були отримані нові для Науки відомості про фізіологію організму.
Але цим покладено лише початок. Для здійснення тривалих польотів, навіть щодо відносно близькі до нас планети — Венеру, Марс, необхідно стільки часу, що знадобляться принципово нові способи забезпечення життя космонавтів у космічному кораблі.
При багаторічній подорожі в космосі не можна забезпечити космонавтів запасами їжі, взятими з собою, не кажучи про те, що велике значення має постачання свіжої, вітамінозної їжі. Перед біологами стоїть цікава, абсолютно небачена по новизні і проблеми завдання. У замкнутому просторі космічного корабля потрібно створити своєрідний мікросвіт, з кругообігом речовин, що протікає в ньому, подібний до того, що існує на Землі. Вирішення цієї проблеми пов'язане з вивченням природного круговороту речовин у природі, на поверхні Землі.
Необхідно вирішити по суті два питання: як домогтися постійного оновлення біомаси, яка є джерелом живлення космонавтів, і як забезпечити регенерацію (оновлення та відновлення) атмосфери в кабіні корабля, без використання важких і великих машин. Очевидно, єдина можливість обійтися без машин — використовувати «живі машини» — зелені рослини, які будують своє тіло, поглинаючи світлову енергію Сонця. Рослини мають бути першими та основними живими об'єктами на борту космічного корабля, першою ланкою в «ланцюгах живлення». Найбільш зручні для використання у космічному кораблі зелені одноклітинні водорості. Вони швидко розмножуються, і за відповідного режиму освітлення їх кількість можна підтримувати на певномурівні необмежено довго. Найбільше досліджується у цьому напрямі водорость хлорела.
Одноклітинні водорості можуть служити і для живлення деяких тварин і людини, і для регенерації атмосфери (у процесі фотосинтезу вони поглинають вуглекислоту, яка накопичується в закритому приміщенні внаслідок життєдіяльності організмів, та виділяють кисень, необхідний для дихання). Питання про інші ланки харчування остаточно ще не вирішене, ми не будемо на ньому зупинятися.
Космічний корабель з його живим мікросвітом, що представляє біоценоз різних організмів, починаючи від мікроскопічних водоростей і бактерій, безхребетних тварин, закінчуючи людиною, буде новим небесним тілом, практично ізольованим від інших тіл, але загальним законам космосу. У ньому з'являються особливі умови для організмів, які відсутні Землі; деякі навіть не можна відтворити в експерименті.
Вивчення життя цього особливого світу внесе багато нового наші знання фізіології людини та інших земних організмів.
Ця сфера досліджень становить основний розділ нової науки - космічної біології. Значимість його тепер після чудових досягнень космонавтики вже не викликає сумнівів.
Інша область космічної біології викликає багато суперечок та сумнівів; вона стосується життя в інших світах. Усім тепер зрозуміло, що проникнути у нові космічні дали не можна, не вивчивши і не підготувавши умови для такого польоту. Але нерідко запитують: а навіщо зараз обговорювати проблему життя інших планетах? Адже все одно вирішити її із Землі неможливо; щось конкретно дізнатися можна буде лише тоді, коли космічні кораблі досягнуть цих планет. Кажуть, що ця проблема не має реального ґрунту для біолога-експериментатора.
ПравильноЧи це? Ні, не так!
Вивчати можливість життя в інших світах ми маємо сьогодні, і не лише як філософську проблему, а й методами експерименту. І вирішувати її потрібно до того, як людина вирушить у невідомі шляхи. Адже направити космічну експедицію на якусь із планет сонячної системи без уявлення про те, чи є життя на цій планеті, або принаймні про те, які на неї умови для життя, було б надзвичайно ризиковано.
Але що ми знаємо зараз про життя у Всесвіті і як можемо його вивчати?
Минуло кілька століть відколи Коперник і Галілей показали, що Земля — не центр Всесвіту. Ідея ж, що Земля - винятковий світ, що має життя, і що життя - випадкове явище, панувала в умах більшості біологів та багатьох астрономів до останнього часу. Тому мало цікавилися біологи життям Землі, як частинці Всесвіту, залежністю життєвих явищ від процесів, які у космосі.
Остаточний поворот у цьому біогеоцентричному світогляді біологів, очевидно, прийде тоді, коли космічні кораблі досягнуть інших світів і зроблять перші відкриття.
Але наукова думка має передбачати відкриття. Ідея, що життя Землі є прояв найзагальніших законів природи, що вона виникла результаті закономірної еволюції матерії, постійно народжувалася в умах учених. Один із найбільших біологів минулого століття — Л. Пастер створив вчення про «дисиметрію» речовини живих організмів, як прояв космічних сил. Під дисиметрією розуміють несиметричне (гвинтове) розташування атомів у хімічних речовинах, переважно у сполуках вуглецю, із якими пов'язані будова живої матерії. Всі речовини, з яких складаються організми - білки, вуглеводи, алкалоїди, жири, вітаміни, маютьдисиметрією. Пастер вважав, що життя є функцією дисиметрії. Всесвіту або одним із наслідків, що викликаються цією дисиметрією.
Хоча сучасна наука показала, що дисиметрію мають не тільки тіла органічного походження, все ж таки дисиметрична будова живої матерії — її суттєва властивість.
На думку іншого видатного вченого, нашого співвітчизника — академіка В. І. Вернадського, явища життя на Землі є процесами космічного порядку і дозволяють «йти у вивченні простору космосу так далеко, як це неможливо поки що ніяким іншим шляхом».
З погляду філософії діалектичного матеріалізму, життя у Всесвіті виникло не випадково. Вона – найвищий етап розвитку матерії. Отже, існують загальні для Всесвіту закони життя. Їх і вивчає космічна біологія. І вона має чудовий об'єкт для такого вивчення нашу планету.
Земля, з позиції цієї науки, є однією з планет, наділених життям. У цьому ряд біологічних проблем, якими займаються біологи Землі, вливається у космічну біологію, стає її частиною.