» » Рыбки в космосе

Рыбки в космосе


Рыбки в космосе

Рыбки в космосе

Все мы знаем, что жизнь в космосе сопряжена с большими проблемами для человеческого тела. Эффект микрогравитации достаточно быстро дает себя знать: истончаются кости, деградируют мышцы. Как ни странно, рыбы переносят космические путешествия так же тяжело, как и человек. Чтобы понять, как воздействуют космические условия на рыб и их скелет, Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) в 2012 году запустило в космос японских медак (Oryzias latipes, на фото). Этот вид был выбран из-за прозрачного тела — чтобы максимально упростить задачу наблюдения за изменением скелета рыбок. Результаты этих наблюдений могут впоследствии пригодиться и для изучения изменений в скелете человека в условиях космоса.

Для исследований была сконструирована специальная, полностью автоматизированная система аквариумов (Aquatic Habitat). Система состояла из четырех основных компонентов: двух аквариумов, отсека для циркуляции воды, панели управления и видеокамер. Биологический фильтр, работающий за счет очищающих воду бактерий, газовый теплообменник и автоматизированная система подачи корма служили для поддержания комфортных условий в системе. Один замкнутый цикл воды в аквариумах позволял снабдить систему 3,2 литрами воды. В системе контролировались уровень pH, температура, количество растворенного кислорода, расход воды и давление. Светодиодные сборки использовались для имитации цикла дня и ночи и снабжения камер необходимым светом. Вся информация о системе передавалась на Землю для анализа.


Рыбки в космосе

Система аквариумов для изучения медак в условиях невесомости. Фото с сайта nasa.gov


Исследования велись с помощью фазово-контрастной микроскопии. Результаты были неутешительны: потеря плотности костей у рыб начиналась с самого первого дня пребывания на орбите. Оказалось, что в условиях микрогравитации практически мгновенно изменяются уровни экспрессии генов в остеобластах и остеокластах. Это открытие важно, потому что уровни экспрессии генов теоретически можно регулировать. Японские ученые намерены продолжать эксперименты с рыбками в этом направлении.

Однако медаки не были первыми рыбками в космосе. В далеком 1973 году ученые из NASA впервые запустили в космос рыб вместе с икринками. Это была пара фундулусов (Fundulus heteroclitus) с их невылупившимися потомками. Именно тогда астронавты увидели удивительное явление: рыбы начинали плавать кругами, преимущественно находясь внизу аквариума, как будто становились текучими, как часы на известной картине Сальвадора Дали «Постоянство памяти». Это явление получило название «кружение».

Последующие исследования показали, что похожее поведение у рыб наблюдалось, когда самолет с их аквариумом на борту выполнял мертвые петли и прочие воздушные виражи, позволяющие ощутить невесомость. Более того, помещение аквариума на несколько недель в область существенно более высокого давления, чем атмосферное, также вызывало у рыб кружение.

На видео показано, как рыбки ведут себя на Земле и в условиях микрогравитации. Видно, как сперва рыбки дезориентированы и начинают кружиться, а затем постепенно приспосабливаются

Несмотря на то, что точная причина кружения не установлена, ученые склоняются к мнению, что данное поведение является аналогом морской болезни у людей. Дело в том, что гравитацию человек и рыбы ощущают с помощью отолитов — структур из карбоната кальция, похожих на маленькие камушки. Они лежат во внутреннем ухе и нужны для того, чтобы по их расположению в зависимости от положения нашего тела мы могли понять, что происходит. У раков, например, роль отолитов выполняют песчинки, которые попадают во внутреннее ухо, но у позвоночных для этого существует специальный вестибулярный аппарат. В состоянии невесомости вестибулярный аппарат посылает неоднозначные сигналы головному мозгу, из-за чего ни человек, ни рыбы не могут определить, где же находится верх, а где низ.

Однако у рыб есть и другой ориентир. Они определяют верх по расположению источника света. И это в некоторой степени логично, ведь Солнце никогда не встает со дна океана. Именно поэтому спустя некоторое время рыбы адаптировались и прекращали беспомощно и бесконечно плавать кругами. Но всё равно они мало ели, не выказывали интереса к сородичам и, конечно же, не стремились спариваться.

Что любопытно, рыбки, которые вылупились на орбите, уже знали, где верх, а где низ. И только встряхивание аквариума заставляло их начинать кружить, причем некоторые из рыб кружили больше, а некоторые меньше. И тогда ученым в голову пришла новая идея: отобрать рыб, которые больше приспособлены к условиям микрогравитации, и попробовать их размножить в космосе. Оказалось, что лучше всего переносят космические условия медаки. Именно они стали первыми позвоночными животными, которые успешно размножились в космосе.


Рыбки в космосе

Рыбки медаки в космическом аквариуме. Разрешение не очень хорошее, поскольку передавать изображения на Землю непросто. Стрелкой показаны пластиковые волокна, которые имитируют водные растения для нереста медак. Фото с сайтов nasa.gov и reefbuilders.com


Первые космические медаки вылупились в 1994 году на 12-й день 15-дневной космической экспедиции. Так же, как и их развившиеся из икринок в космосе и успешно приземлившиеся на землю собратья, они выросли без отклонений. Тем не менее пришельцам, впервые увидевшим свет в космосе, поначалу было сложно плавать в условиях Земли. Но как земные обитатели адаптировались к космическим условиям, так и космические приспособились к земным. Они дали успешное потомство с земными рыбами, и теперь среди нас живут потомки первых рыб, появившихся в космосе. И некоторые из этих потомков снова отправляются в космос, чтобы приоткрыть завесу тайны о воздействии космоса на позвоночных животных.

Фото с сайта earth-chronicles.com.

Елизавета Боржкова

13 сентябрь 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Космическая радиация может быть не так опасна как считалось

Космическое пространство, как известно, является суровой средой. Там нет воздуха, практически нет гравитации (микрогравитация не в счет). Кроме того, в космосе очень холодно, да еще и подстерегает

Archinaut - строительный робот для космоса

НАСА предоставило калифорнийскому стартапу Made In Space $73,7 млн., чтобы «Archinaut» смогла провести орбитальное испытание космического аппарата». ...
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Шугаринг: плюсы и минусыПреимущества матрасов MatroluxeОсобенности продвижения сайтаПульмонология, лечение в АвстрииКак рождаются самые мощные магниты во ВселеннойУпавший в Коста-Рике метеорит пахнет брюссельской капустойКак заменить реальный срок на ИТРРедчайший метеор: дневные Секстантиды