- Статьи
- Наука и техника
- Мышиное обучение: «Бион-М» № 2 поможет создать лекарства и отыскать источник жизни
Мышиное обучение: «Бион-М» № 2 поможет создать лекарства и отыскать источник жизни
Полет космического аппарата «Бион-М» № 2, который планируется к запуску 20 августа, продлится 30 дней. За это время на его борту сменится несколько поколений мух дрозофил. Это поможет лучше понять влияние космических условий на потомство живых существ. Также российские ученые впервые в мире будут давать мышам воду в виде геля и проверят, могли ли микробы попасть на Землю из космоса. Всего во время орбитальной миссии на биоспутнике проведут более 30 научных экспериментов. Подробнее о самых интересных из них — в материале «Известий».
Как биоспутник приблизит освоение дальнего космоса
На спутнике «Бион-М» № 2, который планируется запустить в среду, 20 августа, ученые проведут уникальные исследования. Они станут основой для новых открытий в медицине, биологии и технике и приблизят человечество к межпланетным путешествиям. Об этом рассказали «Известиям» российские ученые.
Биолого-технические испытания научной аппаратуры БИОС МЛЖ-02
— Запуск биоспутника — стратегически важный проект для нашей страны, которая занимает лидирующие позиции в биологических космических исследованиях. Многие зарубежные научные организации используют российские наработки в этой сфере, — прокомментировал в интервью «Известиям» президент Российской академии наук Геннадий Красников.
Он уточнил, что в ходе миссии будет реализовано более 30 экспериментальных исследований. В их подготовке и проведении приняли участие более 50 отечественных научных организаций.
— Предстоящую миссию от предыдущих отличает орбита, которая проходит над полюсами Земли. На ней, по сравнению с привычными условиями космических полетов (на низких широтах), на 30% выше уровень радиации, а также гораздо больше галактических частиц высоких энергий и иная геомагнитная обстановка. Влияние этих факторов вызывает большой интерес, поскольку может быть экстраполировано на полет за пределы магнитосферы Земли. Это приближает нас к освоению дальнего космоса и других тел Солнечной системы, — рассказал ответственный исполнитель проекта «Бион-М» № 2, начальник лаборатории ИМБП РАН Владислав Седлецкий.
Научная аппаратура «ТРИТЕЛЬ-Б». Предназначена для изучения динамики поглощенной и эквивалентной дозы, потока и спектра линейной передачи энергии от различных источников ионизирующего излучения во время космического полета
Он напомнил, что на борту космического аппарата в космос отправятся 75 мышей, 1,5 тыс. плодовых мушек дрозофил, несколько видов растений, их семена, а также культуры грибов и микроорганизмов. В отличие от предыдущих полетов, в этот раз у ученых будет возможность, помимо стандартной телеметрической информации, получать со спутника видеокадры.
Это само по себе, отметил ученый, позволит получить важные результаты о поведении животных в полете. С другой стороны, новая техника даст возможность корректировать тактику работы в процессе исследований.
Как космический полет влияет на потомство
По словам Владимира Седлецкого, научная программа проекта включает в себя 10 направлений. В частности, с помощью малых лабораторных животных (мышей) ученые изучат возможности адаптации сердечно-сосудистой, костной, мышечной и других физиологических систем млекопитающих к условиям космического полета.
Также в ходе экспериментов ученые будут решать и технологические задачи. В частности, изучат, в каком виде лучше давать животным воду, которая в невесомости ведет себя непредсказуемо. Для этих целей часть мышей будет получать пастообразный корм с содержанием жидкости, а одна группа — воду в виде геля. Такая технология применена впервые в мире.
Мыши линии С57black/6 в научной аппаратуре БИОС МЛЖ-02 во время биолого-технических испытаний
— Вместе с тем отдаленные последствия, которые могут возникнуть у следующих поколений потомков участников полета, ученые будут изучать на плодовой мушке дрозофиле. Сходство многих генов и молекулярных механизмов с аналогичными у человека позволяет использовать этих насекомых для изучения человеческих заболеваний, — пояснил Владимир Седлецкий.
При этом, подчеркнул он, благодаря небольшому периоду развития (10–14 дней), хорошей плодовитости за один месяц космического полета можно отследить мутации и изменения в ДНК, вызванные космическими факторами, как минимум на примере двух-трех поколений мух.
Еще одна большая группа экспериментов, сообщил руководитель проекта, ориентирована на изучение влияния космических условий на биологию растений. В частности, в рамках этих программ на орбиту отправят календулу и родиолу розовую.
В ходе этих исследований ученые намерены изучить, изменится ли в космосе скорость роста клеток и выработки полезных веществ, которые используют в медицине и производстве биодобавок. Особый интерес представляют возможные полезные мутации, которые можно закрепить генетически, чтобы в дальнейшем создать более эффективные штаммы.
В одном из экспериментов специалисты исследуют семена редких растений, которые ранее уже побывали в космосе на спутниках «Фотон-М» и «Бион-М» № 1. Эти исследования покажут, как космические условия повлияют на способность семян давать более устойчивое и продуктивное потомство.
Работы на месте посадки биоспутника «Бион-М» №1. Специалист ИМБП РАН осматривает внешний вид и состояние научной аппаратуры сразу после открытия люков
— Мы будем изучать как новые виды растений, ранее не участвовавшие в космических экспериментах, так и «праправнуков» растений, которые уже побывали на орбите. Наша цель — понять, закрепляются ли генетические и фенотипические изменения, вызванные космическими условиями, после повторного полета. В этот раз, благодаря новым технологиям, мы впервые в режиме реального времени — на протяжении всех 30 дней миссии — сможем получать точные данные о параметрах среды: радиации, микрогравитации, температурных колебаниях и т. д. — и их влиянии на растения, — рассказала «Известиям» один из постановщиков эксперимента, агроном отдела флоры Ботанического сада Самарского национального исследовательского университета имени Королева Елена Каюрова.
Могли ли микробы попасть на Землю из космоса
В целом, по мнению Владимира Седлецкого, миссия «Бион-М» № 2 позволит расширить понимание законов жизни во Вселенной. В этом смысле особый интерес представляет эксперимент, в котором исследователи сымитируют прилет на Землю метеорита. Его роль будут выполнять закрепленные с внешней стороны спутника базальтовые диски, населенные микроорганизмами.
В ходе миссии ученые пронаблюдают, как бактерии на «метеорите» выдержат космический холод, радиацию на орбите, а также экстремальный нагрев, когда на обратном пути на Землю во время входа аппарата в плотные слои атмосферы он будет объят облаком плазмы.
Научная аппаратура СПД-М. Предназначена для изучения распределения интегральных (за весь полет) поглощенных и эквивалентных доз радиации от различных источников ионизирующего излучения внутри спускаемого аппарата «Бион-М» №2 и на поверхности его внутренней обшивки
Таким образом ученые смогут проверить теорию панспермии, которая предполагает привнесение жизни на нашу планету из космического пространства.
Как отметил руководитель проекта, по плану, после 30 дней полета спутник вернется на Землю, где ученые проведут детальный анализ всех биологических образцов.
— Мы рассчитываем, что удастся провести быструю фиксацию биоматериала на месте посадки, что даст возможность оценить почти «чистое» влияние факторов космического полета. Такие возможности составляют преимущество биоспутников по сравнению с другими видами исследований в условиях реальных космических полетов, — объяснил ученый.
По его словам, в настоящее время специалисты уже приступили к проектированию следующей миссии с участием биологического спутника. Его научная программа будет формироваться на основе результатов нынешнего полета.
