Мышки прилетели. Исследование вернувшейся на Землю живности обогатит космическую биологию и облегчит работу человека на орбите. - Поиск - новости науки и техники
Поиск - новости науки и техники

Мышки прилетели. Исследование вернувшейся на Землю живности обогатит космическую биологию и облегчит работу человека на орбите.

Полет биоспутника “Бион-М” №1 завершился 19 мая, и спускаемый аппарат – “Ноев ковчег” с разной живностью – благополучно приземлился в оренбургской степи. Это только кажется, что прошло много времени. Ведь были еще эксперименты-дублеры, закончившиеся лишь в конце августа. Контрольная группа провела 30 суток – столько времени продолжался полет “Биона” – в специальной камере, где для нее создали практически те же условия, что и в космосе (правда, без невесомости). Только так, сравнивая данные обеих групп, можно обнаружить изменения, произошедшие с животными. Готовили международную космическую экспедицию ученые около 60 организаций. Из них 39 из России, восемь из США, несколько из стран СНГ, Германии и Франции. Теперь им предстоит провести почти 80 послеполетных исследований. Таков масштаб работ, развернувшихся вокруг “Биона”. О первых их результатах по просьбе “Поиска” рассказывает заместитель директора Института медико-биологических проблем РАН, научный руководитель проекта “Бион-М” Владимир Сычев.

– Как живность перенесла полет?
– В общем, не плохо, – говорит Владимир Николаевич. – Вернулись все гекконы, почти все улитки и микроорганизмы. Стойко выдержали испытание семена растений. Потери были среди мышей: вышел из строя предохранитель в одном из трех блоков – аппаратура отказала, и мы сразу недосчитались 15 мышей. Всего на орбиту отправилось 45 особей, в живых осталось 16 при необходимом минимуме в 15 – по пять мышей в трех группах. Когда мы готовили программу, я говорил нашим специалистам: если вернется живыми хотя бы половина – будем считать это огромным успехом. Ведь подопытные мыши часто гибнут и в лабораториях: как их ни отбирай, они не в состоянии привыкнуть к новым для себя условиям. А тут 30 суток в невесомости, неминуемые стрессы при взлете и посадке… К тому же впервые мы взяли на борт не самок, а самцов.
– В чем причина дискриминации мужских особей?
– Самки уживаются друг с другом, они не агрессивны. В отличие от самцов, тут же начинающих выяснять, кто “круче”, кому быть первым. Отбор мышей – дело трудное и долгое, он занял у нас порядка двух месяцев. Предстояло образовать 30 групп по три мыши, а полетела лишь половина.
– На что больше всего обращали внимание при отборе “космонавтов”?
– Пожалуй, на склонность к конфликтам. Склочников в группе быть не должно, их нужно отделить сразу. Но не думайте, что у людей иначе. В экстремальных ситуациях, в состоянии стресса, многие наши достоинства частенько улетучиваются, на первый план выступают качества, которые так ярко проявляются у животных: борьба за лидерство, за лучшее место у “кормушки” и др. Кстати, самцы нас не подвели – драк, похоже, не было.
– Человек летает в космос более 50 лет. Казалось бы, ученые получили уже ответы на все вопросы, и вполне можно было бы обойтись без мышей.
– На орбите побывало не так уж и много космонавтов – всего-то чуть больше 500 человек. Но ведь каждый из них – индивидуальность, и здоровье у всех разное, и реакции на различные воздействия не одинаковые. С точки зрения физиологии влияние факторов космического полета на здоровье космонавтов изучено. Давно известно: в невесомости человек страдает от перераспределения жидкостей, от гиподинамии, что вызывает снижение объема мышечной массы и, как следствие, приводит к деминерализации костной ткани. Сегодня успешно действует система профилактики. Это заслуга, в первую очередь, российских ученых, сотрудников нашего института, отмечающего в эти дни свое 50-летие. Теперь космонавты работают на орбите по полгода и возвращаются на Землю, можно сказать, на своих двоих.
Но как изучить работу органов человека? Максимум, что мы можем, это исследовать кровь, выделения да провести биопсию мышц. Все. Тем временем тревожные “звоночки” от космонавтов все же продолжают поступать, хотя не так-то легко понять причину их беспокойства. Еще одна болевая точка – ухудшение зрения людей, побывавших в космосе. Почему оно происходит, неизвестно, есть лишь предположение, что это следствие занятий на силовых тренажерах. Воздействие факторов космического полета на человека вызывает у специалистов чувство тревоги. Во время исследований на мышах мы впервые получили данные о том, что артерии головного мозга во время полета сильно страдают: их пропускная способность уменьшается на 40 процентов. Возможно, это и есть причина потери зрения.
Вопросов много, но ответов на них нет. Не установлена, например, зависимость развивающихся в организме структурно-функциональных изменений во время долгого пребывания в невесомости. Мы так до конца и не знаем, как переносят полет люди разного возраста и пола. Как в космосе протекают заболевания и как долго не заживают повреждения. На молекулярном уровне не изучены механизмы развития у космонавтов мышечной атрофии, деминерализации костей, детренированности сердечно-сосудистой системы. Изучить эти проблемы без проведения исследований животных на клеточном и молекулярном уровнях фактически невозможно. Наши американские коллеги также придают огромное значение работе с животными. Для чистоты экспериментов они даже намереваются препарировать мышей непосредственно в космосе, на МКС, чтобы исключить у них стресс, неминуемо возникающий при посадке и, безусловно, сказывающийся на результатах. Планируют подобные опыты на орбите и японские ученые.
Космические исследования, замечу, интернациональны, конкуренции между учеными не существует, поскольку действовать приходится сообща, ведь каждый эксперимент уникален. Но если он всего один, то значение его не столь уж и велико. Поэтому так необходима статистика, позволяющая сравнить результаты, а это возможно только благодаря опытам на мышах. Полетов биологических спутников не было уже 16 лет. Естественно, мы возлагали большие надежды на “Бион-М” №1, и они оправдались. Понятно, что сегодня еще рано подводить черту, можно говорить лишь о первичных результатах, а они впечатляют. Никогда раньше, например, мы не исследовали сперму животных. Теперь же убедились, что во время полета она не пострадала, активность сперматозоидов осталась на прежнем уровне. Много интересного и неожиданного ждем и от изучения хрящевых тканей…
Пищу для обсуждений и споров уже дает эксперимент с микроорганизмами: готовясь к полету, специалисты закрепили на поверхности спускаемого аппарата четыре базальтовых круга, имитирующих поверхность метеорита, а внутрь поместили споры бактерий. Так ученые решили проверить предположение, что жизнь на Землю занесена из космоса. Вопрос в том, выживут ли споры при такой огромной температуре. При входе в атмосферу круги нагрелись до 2500 градусов. Базальт оплавился, на поверхности спускаемого аппарата остались черные следы, а бактерии выжили. Факт, безусловно, серьезный. Но он единственный: снять три оплавившихся круга с микроорганизмами так и не удалось: их пришлось разбить, и биоматериал был потерян. Значит, невозможно подтвердить достоверность эксперимента и сравнить результаты. Тем и сложны космические исследования – необходимостью обеспечения полной безопасности опытов.
Вызовет, уверен, споры и другой сходный эксперимент. На внешней стороне “Биона” закрепили контейнер с образцами вечной мерзлоты, включавшими в себя как древние, так и не очень микроорганизмы. И вот вам еще одна загадка: те экземпляры, возраст которых исчислялся сотнями, а то и тысячами лет (казалось бы, уж им-то все нипочем!), полет не перенесли. А их сородичи, относительно недавно появившиеся на свет, выдержали. Удивительно!
Великолепных результатов добились и ученые-кристаллографы. Они вырастили кристаллы белков, которые невозможно получить на Земле. Кроме того, международная команда школьников из России (в частности, занимающихся в Московском городском дворце детского (юношеского) творчества), США и Японии провела эксперимент по выращиванию семян.
– Как школьники оказались в компании отечественных и зарубежных ученых?
– “Детские” опыты занимают почетные места в научных программах подобных полетов. Разработана и действует целая система мер по приобщению школьников к космической науке. Замечу: среди них есть очень продвинутые подростки – авторы интересных опытов.
В меморандуме, подводящем итоги исследований 30-суточного полета и подписанном представителями большинства организаций, участвующих в крупнейшем международном проекте, говорится об “уникальных данных, которые внесут существенный вклад в космическую биологию”. В подтверждение приводится с десяток примеров таких достижений. Все они начинаются со слова “впервые”. Это лишь промежуточные результаты, окончательные, думаю, появятся в конце года. Значит, будет еще больше вопросов, чем раньше. Возникнет необходимость провести повторные эксперименты и поставить новые – ведь изменятся сами задачи.
– И все-таки, может быть, стоит использовать существующие многочисленные научные станции, а не посылать человека в космос и не рисковать его здоровьем?
– Споры на эту тему ведутся долгие и жаркие. Есть мнения “за” и “против”. С моей точки зрения, человечество просто вынуждено будет начать поиск новой планеты, подходящей для жизни. Нас уже очень много, а возможности Земли, как выясняется, не безграничны – того и гляди, на всех не хватит пищи и воды. Человек должен научиться как можно дольше находиться в космосе. Без участия людей самые совершенные станции не соберут нам полной информации: космонавт, скажем, может увидеть то, что не заметит даже уникальный аппарат. К тому же освоение космоса дает толчок для продвижения новых “земных” технологий – тех самых инноваций, к развитию которых нас так часто призывают.

Юрий ДРИЗЕ
Фото Олега ВОЛОШИНА                                        

Нет комментариев

Загрузка...
Новости СМИ2