Пошук і дослідження неземних форм життя. Планетарний карантин, необхідний при цьому заходи., Детальна інформація

У живих системах протікають сполучені хімічні процеси, у яких відбувається передача енергії.

У біологічних системах можуть переважати асиметричні молекули, що здійснюють оптичне обертання.

Різні організми, що існують на планеті, повинні володіти поруч подібних основних рис.

Методи виявлення неземного життя.

Як уже говорилося, найбільш сильним доказом присутності життя на планеті буде, звичайно, ріст і розвиток живих істот. Тому, коли порівнюються й оцінюються різні методи виявлення життя поза Землею, перевага віддається тим методам, що дозволяють з вірогідністю установити розмноження кліток. А оскільки найбільш розповсюдженими в природі є мікроорганізми, при пошуку життя поза Землею насамперед варто шукати мікроорганізми. Мікроорганізми на інших планетах можуть знаходитися в ґрунті, чи ґрунті атмосфері, тому розробляються різні способи узяття проб для аналізів. В одному з таких приладів - “Гулливере” - запропоноване дотепне пристосування для узяття проби для посіву. По окружності приладу розташовано три невеликих циліндричних снаряди, до кожного снаряда прикріплена липка силіконова нитка. Вибух пиропатронов відкидає снаряди на кілька метрів від приладу. Потім силіконова нитка намотується і, занурюючи при цьому в живильне , середовище заражає її частками прилиплого до неї ґрунту.

Розмноження організмів у живильному мог середовищі бути встановлене за допомогою різних автоматичних пристроїв, що одночасно реєструють наростання мутності середовища (нефелометрія), зміна реакції живильного ( середовищапотенционометрия), наростання тиску в судині за рахунок газу, що виділяється, (манометрия).

Дуже витончений і точний спосіб заснований на тім, що в живильне додаваими середовище органічні речовини (вуглеводи, органічні кислоти й інші), що містять мічений вуглець.

Мікроорганізми, що розмножуються, будуть розкладати ці речовини, а кількість радіоактивного вуглецю, що виділився у виді вуглекислоти, визначить мініатюрний лічильник, прикріплений до приладу. Якщо живильна бу середовища містити різні речовини з міченим вуглецем (наприклад, глюкозу і білок), то по кількості вуглекислоти, що виділилася, можна скласти орієнтоване уявлення про фізіологію мікроорганізмів, що розмножуються.

Чим більше різноманітних методів буде використано для виявлення обміну речовин у мікроорганізмів, що розмножуються, тим більше шансів одержати достовірні зведення, тому що деякі методи можуть підвести, дати помилкові дані. Наприклад, живильне мог середовище помутніти і від пилу, що потрапив у неї, (як, можливо, було з “Вікінгами” у 1976 р., див. вище). Коли клітки мікроорганізмів розмножуються, інтенсивність усіх регистрируемых і переданих на Землю показників безупинно наростає. Динаміка всіх цих процесів добре відома, а вона надійний критерій дійсного росту і розмноження кліток. Нарешті, на борті автоматичної станції може бути два контейнери з живильним , середовищем і як тільки в них починається наростання змін, в один з них автоматично буде додане сильнодіюча отруйна речовина, що цілком припиняє ріст. Триваюче зміна показників в іншому контейнері буде надійним доказом біогенного характеру процесів, що спостерігаються.

Конструируемые прилади не повинні бути надмірно чуттєвими, тому що перспективи “відкрити” життя там, де її немає дуже неприємне.

З іншого боку, прилад не повинний дати негативну відповідь, якщо життя дійсно існує на досліджуваній планеті. Саме тому надійність і чутливість передбачуваної апаратури посилено обговорюється і вже перетворюється в життя.

Хоча розмноження мікроорганізмів і є єдиною безперечною ознакою життя, це не виходить, що не існує інших прийомів, що дозволяють одержати коштовну інформацію. Деякі фарби, з'єднуючись з органічними речовинами, дають комплекси, виявля легко, тому що вони мають здатність до адсобции хвиль строго визначеної довжини. Один із запропонованих методів заснований на застосуванні мас - спектрометра, що встановлює обмін ізотопу кисню ПРО18, що відбувається під впливом ферментів мікробів у таких з'єднань, як сульфати, чи нітрати фосфати. Особливо добре і, головне, різноманітне застосування люмінесценції. З її допомогою не тільки констатують энзиматическую активність, але при застосуванні деяких люмінофорів можливе світіння ДНК, що міститься в клітках бактерій.

Наступний етап у дослідженнях - застосування портативного мікроскопа, постаченого пошуковим пристроєм, здатним відшукувати в поле зору окремі клітки.

Обговорюється також можливість використання електронного мікроскопа для вивчення структурних елементів мікробної клітки, не видимих в оптичний мікроскоп. Застосування електронного мікроскопа в сполученні з портативним може надзвичайно розширити можливості морфологічних досліджень, що, як ми знаємо із сучасної біології, особливо важливо для вивчення внутрішньої молекулярної структури складених елементів живого. Важливою електронною особливістю є можливість сполучення її з телевізійною технікою, оскільки вони мають загальні елементи (джерело електронів, електромагнітні фокусирующие лінзи, видиконы).

Спеціальні пристрої будуть передавати на Землю (у загальному цей принцип уже використовувався на практиці) видимі мікроскопічні картини. Тут доречно відзначити, що в задачі экзобиологии входить виявлення не тільки існуючої тепер життя, але також палеобиологические дослідження. АБЛ повинна вміти знайти можливі сліди колишньої життя. У методичному відношенні ця задача буде полегшена застосуванням мікроскопів з різним збільшенням.

Самим складним питанням у методичному відношенні буде можливість існування форм життя, більш просто організованих, чим мікроорганізми. Дійсно, ці знахідки, імовірно, представлять набагато більший інтерес для рішення проблеми виникнення життя, чим виявлення таких щодо живих істот, як мікроорганізми.

У методичному відношенні экзобиология знаходиться в більш скрутному стані (незважаючи на невеликий досвід запусків АБЛ), чим інші дисципліни, що вивчають планети з інших точок зору. Ці дисципліни мають можливість вивчати планети на відстані за допомогою різних фізичних методів і одержувати дуже коштовну інформацію про властивості планет.

Дотепер мало методів, що дозволяють аналогічним образом одержати зведення про неземне життя. Для цього АБЛ повинна знаходитися на поверхні планети. Ми наближаємося до такої можливості. І важко буде переоцінити значення тих даних, що ми тоді одержимо.

На закінчення можна умовно розділити всі методи на три групи:

Дистанційні методи спостереження визначають загальну обстановку на планеті з погляду наявності ознак життя. Дистанційні методи зв'язані з використанням техніки і приладів, розташованих як на Землі, так і на космічних кораблях і штучних супутниках планети.

Аналогічні методи покликані зробити безпосередній физико - хімічний аналіз властивостей ґрунту й атмосфери на планеті при посадці АБЛ. Застосування аналітичних методів повинне дати відповідь на питання про принципову можливість існування життя.

Функціональні методи призначаються для безпосереднього виявлення і вивчення основних ознак живого в досліджуваному зразку. З їхньою допомогою передбачається відповісти на запитання про наявність росту і розмноження, метаболізму, здатності в засвоєнню живильних речовин і інших характерних ознак життя.

АБЛ для экзобиологических досліджень.

Хоча про пілотовані польоти на іншу планету тепер питання не коштує (де людині уже упритул візуально зміг би провести дослідження), АБЛ цілком (хоча і не цілком) можуть уже замінити людини сьогодні: розглянуті методи виявлення життя цілком здійсненні в даний час з технічної точки зору. Саме з їхньою допомогою можна розраховувати не тільки на виявлення інопланетних живих форм, але і на одержання їхніх визначених характеристик.

Однак очевидно, що окремо ні одні з запропонованих методів виявлення не дає даних, що допускають однозначну інтерпретацію з погляду наявності життя.

Це відрізняється від методичних експериментів, призначених для виміру тих чи інших фізичних параметрів інших небесних чи тіл міжпланетного простору.

Багато чого показує, що єдиним підходом у проведенні экзобиологических досліджень є створення АБЛ, у якій окремі методи по виявленню життя могли б конструктивно об'єднані, а їхнє застосування регламентоване єдиною програмою функціонування АБЛ.

В даний час технічно нездійсненно створення таких АБЛ, у яких були б представлені усі відомі методи виявлення. Тому в залежності від конкретних цілей, термінів запуску і часу життя космічних станцій на поверхні планети конструкції АБЛ мають різний приладовий склад (мал. 1)

Поки ще біологічні лабораторії призначені для відповіді на основне питання про саме існування життя, і тому всі пропоновані проекти АБЛ мають цілий ряд загальних рис. У конструктивному відношенні АБЛ повинна мати власний забірний чи пристрій забезпечуватися зразками за рахунок забірного пристрою, загального для всієї космічної станції, частиною якої є АБЛ. Після забору зразка він надходить у дозатор розподільник, а потім в інкубаційне відділення, де при визначеній температурі і висвітленні відбувається вирощування мікрофлори і збагачення матеріалу зразка. Ці процеси можна вести в різних режимах, починаючи від повного збереження первісних планетних умов і кінчаючи створенням температури, тиску і вологості, близьких до земних

У зв'язку з цим у конструкції АБЛ передбачається існування систем, що наповняють ємності під визначеним тиском, систему вакуумних клапанів для відділення АБЛ від зовнішньої атмосфери після забору проби.