Реферат: Пошук і дослідження неземних форм життя. Планетарний карантин, необхідні при цьому заходи

Зміст:

1. Пошук і дослідження неземних форм життя. Предмет і задачі.

1.1. Критерії існування і пошуку живих систем.

1.1.1. Про хімічну основу життя.

1.1.2. Загальні динамічні властивості живих систем.

1.1.3. Роль світла в підтримці життя.

1.2. Методи виявлення неземного життя.

1.3. АБЛ для экзобиологических досліджень.

2. Основи планетарного карантину.

2.1. Методологія планетарного карантину.

2.1.1. Вивчення впливу факторів космічного польоту на виживаність.

2.2. Норми і рекомендації.

2.2.1. Оцінка рівня мікробної обсемененности.

2.2.1.1. Поверхневе забруднення.

2.2.1.2. Внутрішнє забруднення.

2.2.2. Аналіз джерел забруднення.

2.3. Методи контролю за обсемененностью.

2.3.1. Попередження забруднення.

2.3.1.1. Біологічні бар'єри.

2.3.1.2. Профілактика забруднення персоналом.

2.3.2 Методи знезаражування.

2.3.2.1. Обробка дезинфікуючими засобами.

2.3.2.2. Стерильність поверхні.

2.3.2.3. Теплова стерилізація.

2.3.2.4. Терморадиация.

2.3.2.5. Аутостерилизация.

2.4. Методи контролю.

3. Практичний огляд пошуку і досліджень неземних форм життя.

3.1. Місяць.

3.2. Венера.

3.3. Марс.

3.3.1. Температура.

3.3.2. Атмосфера.

3.3.3. Вода.

3.3.4. Ультрафіолетове випромінювання.

3.4. Цікаві спостереження.

3.5. Метеорити.

3.6. Прилади для пошуку.

3.7. Випадок з “Вікінгами”.

3.8. Пошук неземних цивілізацій.

4. Висновки.

Список використаної літератури.

Додатково про проблеми життя

Пошук і дослідження неземних форм життя. Предмет і задачі.

Визначення життя на інших планетах, крім Землі, є важливою задачею для вчених, що займаються питаннями виникнення й еволюції життя. Чи наявність відсутність її на планеті впливає на її атмосферу й інші фізичні умови.

Дослідження перетворень у поверхневих шарах планет з урахуванням можливих результатів діяльності людини дозволить уточнити наші представлення про роль біологічних процесів у минулому і сьогоденні Землі.

З цього погляду результати экзобиологических досліджень можуть бути корисними й у рішенні сучасних задач в області біології.

Замет чужорідних форм життя може також привести на Землі до самим несподіваним і важко угадуємо наслідкам.

Виявлення життя поза Землею, безсумнівно, має і велике значення для розробки фундаментальних проблем походження і сутності життя.

Безпосередньою метою майбутніх у найближчому майбутньому экзобиологических експериментів за допомогою автоматичних біологічних лабораторій (АБЛ) є одержання відповіді на питання про чи наявність відсутності життя (чи її ознак) на планеті. Виявлення неземних форм життя істотно збільшило б наше розуміння сутності життєвих процесів і явища життя в цілому. Відсутність життя на інших планетах Сонячної системи, наприклад, мало б також велике значення, підкреслюючи специфічну роль земних умов у процесах становлення й еволюції живих форм.

Неясно, до якого ступеня неземні форми можуть бути подібними з нашими земними організмами по біохімічних основах їхніх життєвих процесів.

При розгляді проблеми виявлення неземного життя треба брати до уваги різні етапи еволюції органічної речовини й організмів, з якими в принципі можна зустрітися на інших планетах. Наприклад, у відношенні Марса можуть представитися різні можливості від виявлення складних органічних чи сполук продуктів абіогенного синтезу і до існування розвитих форм життя. На Марсі до дійсного часу закінчилася тільки хімічна еволюція, що привела до абіогенного утворення (як це було в сові час на Землі) амінокислот, цукрів, жирних кислот, вуглеводів, можливо, білків, але життя як така на планеті, видимо, отсутствует. Ці речовини в тім чи іншому ступені відрізняються від аналогічних з'єднань, що зустрічаються на Землі.

Можливо, що на Марсі можуть бути виявлені: первинні протобиологические відкриті системи, відділені мембранами від навколишнього середовища (відносно прості примітивні форми життя, аналогічні нашим мікроорганізмам); більш складні форми, подібні нашим простим рослинам і комахам; сліди существовавшей чи раніше існуючої і нині життя; залишки високорозвиненого життя (цивілізації) і, нарешті, можна констатувати повна відсутність життя на Марсі (більш докладно проблема життя на Марсі розглядається вище).

У дійсній главі розглядаються теоретичні передумови, критерії існування життя, передбачувані методи виявлення живих систем на інших планетах.

Критерії існування і пошуку живих систем.

Наші представлення про сутність життя засновані на даних по дослідженню життєвих явищ на Землі. У той же час рішення проблеми пошуку життя на інших планетах припускає достовірну ідентифікацію життєвих явищ в умовах, істотно відмінних від земних. Отже, теоретичні методи й існуючі прилади для виявлення життя повинні ґрунтуватися на системі наукових критеріїв і ознак, властивому явищу життя в цілому.

Можна вважати, що ряд фундаментальних властивостей живих систем земного походження дійсно має ряд загальних властивостей, і тому ці властивості, безсумнівно, повинні характеризувати і неземні організми. Сюди можна віднести такі добре відомі біологам і найбільш характерні ознаки живого, як здатність організмів реагувати на зміну зовнішніх умов, метаболізм, ріст, розвиток, розмноження організмів, спадковість і мінливість, процес еволюції.

Не буде сумніву в приналежності до живих систем невідомого об'єкта при виявленні в нього перерахованих ознак. Але реакція на зовнішнє роздратування присуща і неживим системам, що змінюють свій фізичний і хімічний стан під впливом зовнішніх впливів. Здатність до росту властива кристалам, а обмін енергією і речовиною з зовнішнім середовищем характерний для відкритих хімічних систем. Пошуки неземного життя повинні тому ґрунтуватися на застосуванні сукупності різних критеріїв існування і методів виявлення живих форм. Такий підхід повинний підвищити імовірність і вірогідність виявлення інопланетного життя.

Про хімічну основу життя.

Дослідження останнього років показали можливість синтезу різноманітних біологічно важливих речовин із простих вихідних з'єднань типу аміаку, метану, пар води, що входили до складу первинної атмосфери Землі.

У лабораторних умовах у якості необхідної для такого синтезу енергії використовується іонізуюча радіація, електричні розряди, ультрафіолетове світло. Таким шляхом були отримані амінокислоти, органічні кислоти, цукри, нуклеотиды, нуклеозидфоссфаты, ліпіди, речовини порфириновой природи і цілий ряд інших. Очевидно, можна вважати встановленим, що більшість характерних для життя молекул відбулася на Землі абіогенним шляхом і, що ще важливіше, їхній синтез може відбуватися і зараз в умовах інших планет без участі живих систем.

Отже, сама наявність складних органічних речовин на інших планетах не може служити достатньою ознакою наявності життя. Прикладом у цьому відношенні можуть бути углеродистые хондрити метеоритного походження, у яких міститься до 5-7% органічної речовини (більш докладно про хондрити нижче).

Найбільш характерна риса хімічного складу живих систем земного походження полягає в тім, що усі вони включають вуглець. Цей елемент утворить молекулярні ланцюжки, на основі яких побудовані всі головні биоорганические з'єднання, і насамперед білки і нуклеиновые кислоти, а біологічним розчинником служить вода. Таким чином, єдина відома нам життя, її основа углеродоорганическая белково - нуклеиновая - водяна. У літературі обговорюється питання про можливість побудови живих систем на іншій органічній основі, коли, наприклад, замість вуглецю в кістяк органічних молекул включається кремній, а роль води як біологічного розчинника виконує аміак. Такого роду теоретичну можливість практично було б дуже важко врахувати при виборі методів виявлення і конструювання відповідної апаратури, оскільки наші наукові представлення про життя засновані тільки на вивченні властивостей земних організмів.

Роль і значення води в життєдіяльності організмів також широко обговорюється в зв'язку з можливою заміною чи аміаком іншими рідинами, що киплять при низьких температурах (сірководень, фтористий водень). Дійсно, вода володіє поруч властивостей, що забезпечують її роль як біологічний розчинник. Сюди відносяться амфотерний характер води і її здатність до самодисоціації на катіон Н+ і аніон ВІН-, високий дипольний момент і діелектрична постійна, мала в'язкість, високі питома теплоємність і схована теплота перетворення, що охороняють організми від швидких змін температури. Крім того, роль води в біологічних системах включає фактори стабілізації макромолекул, що забезпечуються загальними структурними особливостями води.