Наши космические пути - Коллектив авторов (читать книги онлайн полные версии .txt) 📗
Хотя подавляющее число мутаций вредно, некоторые из них в определенных условиях среды могут быть полезными для вида. Такие полезные мутации играют важную роль в эволюции органического мира и в создании новых высокопродуктивных штаммов микроорганизмов и сортов культурных растений. Радиоселекция микроорганизмов и растений в последние годы становится одним из разделов работы селекционеров. Поэтому наряду с выяснением генетической опасности космического излучения необходимо выяснить и возможности использования его для целей радиоселекции.
На корабле-спутнике находились следующие виды организмов, намеченные для первоочередных генетических исследований: мыши двух различных линий, плодовые мушки дрозофилы также двух различных линий, два растения традесканции, семена пшеницы сорта 186, семена трех сортов гороха, отличающихся по радиоустойчивости, двух сортов кукурузы — «немчиновская» и «подмосковная», лука — батуна и нигеллы, грибки актиномицеты — продуценты антибиотиков. Чем объясняется выбор именно этих объектов для первых генетических исследований, связанных с космическими полетами?
Мыши и дрозофилы в силу ряда биологических особенностей — быстроты размножения и смены поколений, легкости их разведения, а также вследствие огромного разнообразия их признаков, наследование которых хорошо изучено, очень удобны для генетических исследований. Побывавшие в космосе мыши будут подвергнуты детальному цитологическому анализу в целях выяснения тех изменений, которые могли произойти в клетках различных тканей под влиянием космических лучей.
В первую очередь будет подробно изучено состояние хромосомного аппарата кроветворных органов.
Как было указано выше, в полете участвовали дрозофилы двух линий. Одна из них — линия Д-32 — отличается очень низкой мутабильностью (изменчивостью) в естественных условиях, другая — линия Д-18 — наоборот, очень высокой естественной мутабильностью. С мухами обеих линий будут поставлены опыты по специальным методикам скрещивания, которые выяснят частоту возникновения у обеих линий наиболее важных типов вредных мутаций (так называемых рецессивных и доминантных леталей).
Растение традесканция — классический объект цитологических исследований, так как оно имеет небольшое число хорошо различающихся между собой хромосом. В кабине для животных были специально установлены растения с бутонами, поскольку хромосомные перестройки у традесканции всего легче наблюдать в делящихся при образовании пыльцы клетках.
Сухие семена культурных растений — пшеницы, кукурузы, гороха, — будут высеяны для того, чтобы узнать, вызывает ли и какие именно изменения (мутации) космическая радиация у различных видов и сортов растений.
Что же касается лука и нигеллы, то они будут использованы в основном для цитологических исследований.
Ионизирующая радиация широко применяется для получения новых, более продуктивных штаммов актиномицетов, дающих такие ценные антибиотики, как пенициллин, стрептомицин и другие. На космическом корабле были размещены два штамма грибков — продуцентов пенициллина, сильно отличающиеся по радиочувствительности. Исследование результатов облучения их в космосе позволит решить вопрос о биологической эффективности космической радиации в отношении данного, очень важного объекта.
Следует указать, что каждый из перечисленных генетических опытов сопровождается строгими контрольными опытами с теми же объектами, находящимися в обычных для них условиях. Это обеспечит объективную оценку результатов генетических исследований. Эти исследования только начинаются, и, несомненно, они будут продолжены и явятся непременной очень важной частью работ, связанных с дальнейшими космическими полетами. Познание законов наследственности и управление ими — одна из важнейших задач современного естествознания. Выход человека в космос знаменует начало новой главы в развитии генетики, главы, посвященной познанию закономерностей влияния факторов космических полетов на наследственность и эволюцию, разработке методов защиты от вредных влияний этих факторов и использования их положительных эффектов. Генетические исследования на втором корабле-спутнике — лишь первые шаги в этом направлении.
В плане длительных полетов будущего остро встает проблема регенерации воздуха герметических кабин и обеспечения экипажа корабля пищей. Уже простые расчеты показывают, что использование для этих целей химических реагентов и запасов пищи, взятых с Земли, привело бы к очень большому начальному весу корабля, так как в этом случае взятые с Земли реагенты и пища, по мере их использования в пути, не будут воссоздаваться вновь. Вместе с тем в масштабах всей нашей планеты эти процессы — поглощение углекислоты, выделение кислорода и синтез сложных органических веществ из полностью окисленных — осуществляются в листьях зеленых растений в результате фотосинтеза.
Поэтому возникло предположение о необходимости создания на космических кораблях для целей регенерации воздуха и получения пищи так называемых Оранжерей, зеленых растений, которые, поглощая выделяемую живым организмом углекислоту, воссоздавали бы пищу и выделяли кислород. Наиболее пригодными для этих целей оказались микроскопические зеленые водоросли, которые очень быстро развиваются, отличаются большой активностью фотосинтеза и рядом других ценных качеств.
Эти соображения определили необходимость изучения влияния условий космического полета на сохранение жизнедеятельности зеленых водорослей. Находившаяся на борту корабля хлорелла была помещена в специальных ампулах в различном физиологическом состоянии: на косом агаре и в жидкой питательной среде при различной плотности суспензий. При этом водоросли находились как на свету, так и в темноте. Полученный материал подвергается детальному анализу. Изучаются общее состояние суспензий, морфология клеток, активность фотосинтеза, процессы роста и развития культуры, изменение наследственных свойств культуры.
Уже сейчас можно сказать, что биологический эксперимент на втором кораблеспутнике является очень существенным вкладом в дело изучения и освоения космического пространства человечеством.
Все многочисленные биологические объекты, летавшие в космическом корабле, вернулись на Землю живыми, в хорошем состоянии. Состояние собак Белки и Стрелки, мышей, крыс и всех остальных биологических объектов, по предварительным данным, не обнаруживает заметных отклонений от норм. В настоящее время ведется углубленное и систематическое исследование и обработка имеющихся материалов.
Полученные результаты говорят о том, что разработанные отечественной наукой средства, обеспечивающие условия жизнедеятельности, безопасности полета и возвращения из космического полета животных и человека, вполне себя оправдали.
Исследование космических лучей
Вопрос о химическом составе первичного космического излучения тесно связан с проблемой происхождения космических лучей, с механизмом генерации космического излучения и распространением космических лучей в межзвездной среде. Весьма существенным является вопрос о количественном соотношении различных групп ядер в первичном космическом излучении.
На втором космическом корабле была размещена аппаратура, с помощью которой возможно получить данные о составе космических лучей в интервале ядер от гелия до кислорода. Для этой цели использовались черенковские счетчики, управляемые телескопическим устройством из галогенных газоразрядных счетчиков.
При прохождении частиц космического излучения через прибор в заданном телесном угле срабатывала схема совпадений, импульс в которой открывал канал фотоумножителя. С коллектора фотоумножителя снимался сигнал, возникавший при пролете через него ядра, вызывавшего в детекторе черенковское свечение. Амплитуда импульса на выходе черенковского счетчика пропорциональна квадрату заряда ядра. С помощью специального устройства сигналы различных амплитуд преобразовывались в сигналы соответствующей длительности, на которые накладывались импульсы от стандарт-генератора. Число импульсов, заполнявших каждый сигнал, сосчитывалось счетной схемой и передавалось на телеметрическую систему.
