Биокиборгизация астронавтов - что это? Как в прошлый раз, начнем с шимпанзе.
1. Что такое биокиборгизация и зачем она астронавтам:
Тут все просто. Человек обычного современного биологического вида приспособлен к жизни лишь в очень узком диапазоне физических параметров внешней среды. Газовый состав и давление, температура, влажность, световое и жесткое излучение в определенных пределах, гравитация в определенных пределах, и т.п.
Обеспечить все это на космической станции или например лунной/марсианской базе еще как-то можно, и то с серьезными оговорками. Но обеспечить это на планете (провести терраформирование) уже запредельно сложно.
С другой стороны. человека можно в рамках допустимой сложности немного переделать биохимически и генетически, так что он будет чувствовать себя комфортно в "чужих" условиях при наличии минимума внешних технических средств. Приблизительно, как аквалангист-любитель в тропическом море. Дыхательный аппарат конечно нужен, но сами экспедиции комфортны, увлекательны и достаточно безопасны.
2. Что уже можно сделать уже сегодня:
"Инженерия космонавтов (к вопросу о внутренней защите организма астронавта от радиации).
Более перспективный метод это использование радиозащитных трансгенов. Многие организмы (например, тихоходки) обладают высокой степенью радиорезистентности, и если выяснить, какие гены и молекулярные механизмы за этим стоят, их можно перевести на людей с помощью генной терапии. Чтобы убить 50% тихоходок, нужна доза облучения в 1000 раз больше, чем смертельная для человека доза. Недавно был обнаружен белок, который предположительно является одним из фактором такой выносливости - так называемый супрессор повреждений Dsup. В эксперименте с клеточной линией человека оказалось, что введение гена Dsup уменьшает повреждения на 40%. Это делает ген перспективным кандидатом в защитники человека от радиации"*
3. Почему тихоходки?
"Ученые выяснили, что самыми живучими существами на Земле являются тихоходки, или «водяные медведи».
Длина их тела составляет 0,1-1,5 мм. Тихоходка представляет сбой полупрозрачное существо, состоящее из четырех сегментов и головы с 4-мя парами коротких и толстых ног, на кончиках которых есть щетинковидные коготки. Последняя пара ног тихоходки повернута назад. Скорость их движения составляет 2-3 мм в минуту, передает Newsland.
Тихоходки отличаются невероятной живучестью. Они способны выживать при температуре -193°C в течение 20 месяцев, а также выдерживают восьмичасовое охлаждение гелием до -271°С, нагрев до 100 °C - в течение часа и до 60-65°С - 10 часов.
50% тихоходок погибают от ионизирующего излучения в 570 000 рентген. Отметим, что 500 рентген являются смертельной дозой радиации для человека."**
4. Почему шимпанзе?
Казалось бы, надо начинать эксперименты с генной модификации человека - генами тихоходки. Но несколько международных правовых актов запрещают вмешиваться в геном человека. Пока запрещают - но работать надо сейчас. ведь астронавты летают на орбитальные станции, и получают там реальные повреждения здоровья, которых можно было бы избежать ГМ-методом.
Обойти эту проблему можно с фланга -начав эксперименты не на людях, а на шимпанзе.
В первичном освоении космоса такое уже было.
"31 января 1961 года Хэм был помещён в космический корабль «Меркурий-Редстоун-2» (англ. Mercury-Redstone 2) и запущен в космос с космодрома на мысе Канаверал. Это был суборбитальный полёт. Корабль достиг высоты 157 миль (253 км). Полёт продолжался 16 минут 39 секунд. Дальность полёта - 422 мили (679 км). Хотя в кабине корабля упало давление воздуха, Хэм не пострадал от этого, так как был одет в скафандр.
В течение полёта Хэм, в ответ на вспышку синего цвета, должен был не позднее пяти секунд передвинуть рычаг, если бы он этого не сделал, то получил бы удар электрическим током в подошвы ног. Хэм выполнил своё задание. Реакция Хэма в космосе была только на одну секунду хуже, чем на Земле. Хэм подтвердил, что в космосе он может выполнять свои задания так же, как и на Земле.
Корабль «Меркурий» с Хэмом на борту приводнился в Атлантическом океане и был поднят на спасательное судно.
Полёт Хэма был предпоследней репетицией перед первым суборбитальным полётом американского астронавта в космос..." ***
Иначе говоря: шимпанзе - это не просто "тестовый биологический груз" а такой астронавт бета-версии, способный выполнять некоторые осмысленные действия в ходе полета.
При этом на шимпанзе не распространяются драконовские международные (ООН) и национальные запреты по генной модификации. Эти запреты направлены только против людей.
Этим уже, похоже, решили воспользоваться в китайском космическом агентстве...
5. Что сделали китайцы для получения ГМ-шимпанзе-астронавта.
Как уже отмечено, нет никаких законов, запрещающих генетически модифицировать шимпанзе. И никаких юридических проблем с внедрением в геном шимпанзе - генов (например) тихоходки, обеспечивающих выживание в экстремальных условиях.
Но проблема в том. что шимпанзе все же недостаточно сообразительны для выполнения полноценной тестовой программы в полете. Вот если бы сделать их еще чуть-чуть умнее...
...Впрочем, можно начать с более распространенных и дешевых лабораторных макак - такая китайская прагматика.
"Ученые из южного Китая сообщили, что попытались сократить эволюционный разрыв, создав несколько трансгенных макак с дополнительными копиями человеческого гена, предположительно играющего роль в формировании человеческого интеллекта.«Это была первая попытка понять эволюцию человеческого сознания с использованием модели трансгенных обезьян», говорит Бинг Су, генетик из Института зоологии Куньмин, руководивший этой работой.
Согласно из выводам, модифицированные обезьяны лучше справились с проверкой памяти с участием цветных карточек и кубиков, а их мозг развивался дольше - как у детей человека. Различий в размерах мозга не было. Впрочем, этих экспериментов недостаточно, чтобы раскрыть тайны человеческого разума или породить «планету обезьян»." ****
Такие дела.
-------------------------------------------
* Ученые объявили войну космической радиации
07.03.2018
https://mipt.ru/newsblog/lenta/uchyenye_obyavili_voynu_kosmicheskoy_radiatsii
** Тихоходки - самые живучие существа на Земле
30 July 2008
http://scienceblog.ru/2008/07/30/tihohodki---samyie-zhivuchie-suschestva-na-zemle/
*** Хэм (шимпанзе)
https://ru.wikipedia.org/wiki/Хэм_(шимпанзе)
**** Китайские ученые внедрили гены мозга человека обезьянам. Как думаете, они стали умнее?
10.04.2019.
https://hi-news.ru/science/kitajskie-uchenye-vnedrili-geny-mozga-cheloveka-obezyanam-kak-dumaete-oni-stali-umnee.html
Тут все просто. Человек обычного современного биологического вида приспособлен к жизни лишь в очень узком диапазоне физических параметров внешней среды. Газовый состав и давление, температура, влажность, световое и жесткое излучение в определенных пределах, гравитация в определенных пределах, и т.п.
Обеспечить все это на космической станции или например лунной/марсианской базе еще как-то можно, и то с серьезными оговорками. Но обеспечить это на планете (провести терраформирование) уже запредельно сложно.
С другой стороны. человека можно в рамках допустимой сложности немного переделать биохимически и генетически, так что он будет чувствовать себя комфортно в "чужих" условиях при наличии минимума внешних технических средств. Приблизительно, как аквалангист-любитель в тропическом море. Дыхательный аппарат конечно нужен, но сами экспедиции комфортны, увлекательны и достаточно безопасны.
2. Что уже можно сделать уже сегодня:
"Инженерия космонавтов (к вопросу о внутренней защите организма астронавта от радиации).
Более перспективный метод это использование радиозащитных трансгенов. Многие организмы (например, тихоходки) обладают высокой степенью радиорезистентности, и если выяснить, какие гены и молекулярные механизмы за этим стоят, их можно перевести на людей с помощью генной терапии. Чтобы убить 50% тихоходок, нужна доза облучения в 1000 раз больше, чем смертельная для человека доза. Недавно был обнаружен белок, который предположительно является одним из фактором такой выносливости - так называемый супрессор повреждений Dsup. В эксперименте с клеточной линией человека оказалось, что введение гена Dsup уменьшает повреждения на 40%. Это делает ген перспективным кандидатом в защитники человека от радиации"*
3. Почему тихоходки?
"Ученые выяснили, что самыми живучими существами на Земле являются тихоходки, или «водяные медведи».
Длина их тела составляет 0,1-1,5 мм. Тихоходка представляет сбой полупрозрачное существо, состоящее из четырех сегментов и головы с 4-мя парами коротких и толстых ног, на кончиках которых есть щетинковидные коготки. Последняя пара ног тихоходки повернута назад. Скорость их движения составляет 2-3 мм в минуту, передает Newsland.
Тихоходки отличаются невероятной живучестью. Они способны выживать при температуре -193°C в течение 20 месяцев, а также выдерживают восьмичасовое охлаждение гелием до -271°С, нагрев до 100 °C - в течение часа и до 60-65°С - 10 часов.
50% тихоходок погибают от ионизирующего излучения в 570 000 рентген. Отметим, что 500 рентген являются смертельной дозой радиации для человека."**
4. Почему шимпанзе?
Казалось бы, надо начинать эксперименты с генной модификации человека - генами тихоходки. Но несколько международных правовых актов запрещают вмешиваться в геном человека. Пока запрещают - но работать надо сейчас. ведь астронавты летают на орбитальные станции, и получают там реальные повреждения здоровья, которых можно было бы избежать ГМ-методом.
Обойти эту проблему можно с фланга -начав эксперименты не на людях, а на шимпанзе.
В первичном освоении космоса такое уже было.
"31 января 1961 года Хэм был помещён в космический корабль «Меркурий-Редстоун-2» (англ. Mercury-Redstone 2) и запущен в космос с космодрома на мысе Канаверал. Это был суборбитальный полёт. Корабль достиг высоты 157 миль (253 км). Полёт продолжался 16 минут 39 секунд. Дальность полёта - 422 мили (679 км). Хотя в кабине корабля упало давление воздуха, Хэм не пострадал от этого, так как был одет в скафандр.
В течение полёта Хэм, в ответ на вспышку синего цвета, должен был не позднее пяти секунд передвинуть рычаг, если бы он этого не сделал, то получил бы удар электрическим током в подошвы ног. Хэм выполнил своё задание. Реакция Хэма в космосе была только на одну секунду хуже, чем на Земле. Хэм подтвердил, что в космосе он может выполнять свои задания так же, как и на Земле.
Корабль «Меркурий» с Хэмом на борту приводнился в Атлантическом океане и был поднят на спасательное судно.
Полёт Хэма был предпоследней репетицией перед первым суборбитальным полётом американского астронавта в космос..." ***
Иначе говоря: шимпанзе - это не просто "тестовый биологический груз" а такой астронавт бета-версии, способный выполнять некоторые осмысленные действия в ходе полета.
При этом на шимпанзе не распространяются драконовские международные (ООН) и национальные запреты по генной модификации. Эти запреты направлены только против людей.
Этим уже, похоже, решили воспользоваться в китайском космическом агентстве...
5. Что сделали китайцы для получения ГМ-шимпанзе-астронавта.
Как уже отмечено, нет никаких законов, запрещающих генетически модифицировать шимпанзе. И никаких юридических проблем с внедрением в геном шимпанзе - генов (например) тихоходки, обеспечивающих выживание в экстремальных условиях.
Но проблема в том. что шимпанзе все же недостаточно сообразительны для выполнения полноценной тестовой программы в полете. Вот если бы сделать их еще чуть-чуть умнее...
...Впрочем, можно начать с более распространенных и дешевых лабораторных макак - такая китайская прагматика.
"Ученые из южного Китая сообщили, что попытались сократить эволюционный разрыв, создав несколько трансгенных макак с дополнительными копиями человеческого гена, предположительно играющего роль в формировании человеческого интеллекта.«Это была первая попытка понять эволюцию человеческого сознания с использованием модели трансгенных обезьян», говорит Бинг Су, генетик из Института зоологии Куньмин, руководивший этой работой.
Согласно из выводам, модифицированные обезьяны лучше справились с проверкой памяти с участием цветных карточек и кубиков, а их мозг развивался дольше - как у детей человека. Различий в размерах мозга не было. Впрочем, этих экспериментов недостаточно, чтобы раскрыть тайны человеческого разума или породить «планету обезьян»." ****
Такие дела.
-------------------------------------------
* Ученые объявили войну космической радиации
07.03.2018
https://mipt.ru/newsblog/lenta/uchyenye_obyavili_voynu_kosmicheskoy_radiatsii
** Тихоходки - самые живучие существа на Земле
30 July 2008
http://scienceblog.ru/2008/07/30/tihohodki---samyie-zhivuchie-suschestva-na-zemle/
*** Хэм (шимпанзе)
https://ru.wikipedia.org/wiki/Хэм_(шимпанзе)
**** Китайские ученые внедрили гены мозга человека обезьянам. Как думаете, они стали умнее?
10.04.2019.
https://hi-news.ru/science/kitajskie-uchenye-vnedrili-geny-mozga-cheloveka-obezyanam-kak-dumaete-oni-stali-umnee.html