Юный техник, 2010 № 02

Идет эксперимент в барокамере.

Снаружи барокамера похожа на большую бочку.

«Природа сконструировала нас очень мудро, — рассуждает Ван Страатен. — Скафандр в какой-то мере можно приравнять к внешнему скелету, которым обладали некоторые первобытные существа. Между тем, куда совершеннее оказались существа с внутренним скелетом»…

Человек все-таки — не стакан воды. Кожа, сосудистые стенки, мускулатура, оболочки клеток способны противостоять вакууму.

Конечно, кислород для дыхания в космосе человеку необходим. Однако в меньших количествах, чем на Земле. Потому что на нашей планете человек большую часть энергии использует для преодоления земного притяжения. В космосе же или на поверхности астероидов, где гравитация по сравнению с земной ничтожна, энергии потребуется во много раз меньше. Следовательно, будет существенно меньше и потребность в кислороде — запаса дыхательной смеси, который аквалангист расходует за час, в космосе может хватить на несколько дней…

Конечно, к существованию в космосе придется привыкать. Но возможности нашего организма если не беспредельны, то очень велики. Вспомните хотя бы об йогах, которые по несколько суток проводят в небольших, герметично закрытых пространствах. При этом они резко замедляют обменные процессы организма, вследствие чего уменьшается и потребность в кислороде.

Ван Страатен также полагает, что не стоит бояться низких космических температур. В отсутствие атмосферы, без ветра организм теряет тепло лишь путем излучения. И расчеты показывают, что за час правильно одетый человек потеряет в космосе столько калорий тепла, что их вернет ему кусочек сахара. Во время опыта в барокамере Ван Страатен, одетый, как на лыжную прогулку, избежал обморожений при температуре -40 °C. А ныне доказано, что кратковременное воздействие на человека даже криогенных температур несет ему лишь здоровье.

Гораздо большую опасность, по мнению голландца, представляет космическая жара. Солнечные лучи несут колоссальную энергию, и в космосе придется принимать серьезные меры против солнечных ожогов. Понадобится одежда из светоотражающей ткани.

Многие специалисты поначалу отнеслись к расчетам, экспериментам и выводам голландца с большим скепсисом. Однако недавно выяснилось — живые многоклеточные существа и в самом деле способны выжить в открытом космосе без скафандра или иных защитных приспособлений!

Группа ученых из Университета Кристианстад (Швеция) под руководством профессора Ингемара Йонссона провела эксперимент, отправив на орбиту два вида тихоходок (Tardigradae) — крошечных членистоногих размером от 0,1 до 1,5 мм. Различные виды тихоходок обнаруживают и на шестикилометровой высоте в Гималаях, и на четырехкилометровой глубине в океанских впадинах, в Антарктиде и даже вблизи термальных источников, где вода нагрета чуть ли не до кипения.

Впервые эти неприхотливые существа, обитающие почти повсеместно в воде или в очень влажных средах, были описаны немецким пастором Йоханом Гецем, который назвал их «водяными медведями». «Водяными», вероятно, за то, что он живут в воде, а «медведями» за способность впадать в спячку.

И в самом деле, экстремальные условия «водяные медведи» переносят, теряя воду за счет высушивания (ее содержание в организме уменьшается до 1 процента от нормы). При этом они покрываются защитной пленкой и в такой капсуле терпеливо ждут наступления лучших времен. Когда окружающая среда становится более благоприятной, тихоходки вскоре возвращаются к «нормальному» существованию.

Эти свои качества они и продемонстрировали на борту российского беспилотного аппарата «Фотон-МЗ». В космос было отправлено 120 тихоходок двух видов — Richtersius coronuer и vlilnesium tardigradum, — которые были разделены на 4 группы. Одна из групп 10 суток провела в условиях вакуума, еще две группы подверглись облучению ультрафиолетом, последняя группа, кроме прочего, была подвергнута еще и влиянию космического излучения.

При этом выяснилось, что большинство тихоходок не только остались живы в столь экстремальных условиях, но и по возвращении на Землю дали нормальное потомство.

И вот теперь ученые гадают, какие механизмы помогли тихоходкам выжить в условиях открытого космоса. Ведь воздействие жесткого ультрафиолета вызывает разрывы и мутации ДНК. Как полагает биолог Джеймс Клегг из Калифорнийского университета (США), вполне возможно, что тихоходки способны восстанавливать поврежденную структуру ДНК. А если так, стоило бы поучиться у них такой способности.

До этого исследователям было известно, что некоторые земные организмы, например споры и бактерии, действительно могут выдержать условия вакуума и очень низких температур. Однако пережить сверхвысокий уровень радиации, который буквально испепеляет, живые существа не в силах. Между тем, тихоходки выдержали ионизирующее излучение в 570 000 рентген. Для сравнения, смертельная доза радиации для человека составляет всего 500 рентген, а после взрыва реактора на Чернобыльской АЭС мощность излучения из провала достигла 30 000 рентген в час.

Теперь Ингемар Йонссон и его коллеги занимаются изучением защитного и восстановительного потенциала организма тихоходок.

Ну, а голландец Ван Страатен, с которого был начат наш рассказ, ободренный таким известием, выступил с заявлением, что те космические объекты, которые традиционно считались безжизненными (например, Луна или астероиды), на самом деле являются заповедниками жизни. Причем не только элементарных ее форм — микробов, лишайников и тому подобного, но и высокоорганизованных, близких к позвоночным.

«Поверхность Луны покрыта оксидами — соединениями химических элементов с кислородом, — рассуждает исследователь. — Травоядные животные, пожирая лунный лишайник, вместе с ним получат необходимый для жизни элемент. В свою очередь хищники, питаясь травоядными, восполнят запас кислорода не через легкие, которые у них могут вовсе отсутствовать, а через желудочно-кишечный тракт»…

При этом Ван Страатена не смущает, что до сих пор на Луне не обнаружили ни растений, ни животных. «Гипотетический инопланетянин, высадившийся в Антарктиде на несколько часов, тоже посчитал бы Землю пустынной, безжизненной и очень холодной», — заявил он.

Публикацию подготовил Максим ЯБЛОКОВ

НОБЕЛЕВСКИЕ ПРЕМИИ

Дело о теломерах

Хромосома — часть ядра клетки, состоящая из цепочки генов и других структур. Главная ее особенность — способность к самовоспроизводству: она периодически делится и копирует сама себя. Именно это ее свойство, по сути, является залогом жизни.

Но хромосомы все время подстерегает опасность, исходящая от теломер — участков, расположенных на концах хромосом. Дело в том, что всякий раз при делении теломеры укорачиваются. И может дойти до того, что вскоре начнет укорачиваться и сама хромосома, что приведет к потере важных генов. Однако в организме есть особый фермент — теломераза, — который при каждом копировании восстанавливает теломеры почти полностью, сохраняя тем самым всю хромосому почти неизменной на протяжении многих десятков лет. Как это может выглядеть, наглядно пояснила Кэрол Грейдер, которая обнаружила теломеразу в 1984 году. Она сравнила хромосому со шнурком для ботинок, а теломеры — с наконечниками этого шнурка. Пока наконечники целы, сам шнурок не лохматится, не укорачивается…