История биологии с начала XX века до наших дней - [295]

Обеспечение обитаемости кораблей за счет регенерации жизненно необходимых веществ позволяет считать их в известной степени закрытой системой, в которой человек становится одним из ее функциональных звеньев. В силу указанных обстоятельств особое значение приобретает изучение экологии человека как биологической дисциплины, предмет которой должен охватывать весь комплекс материально-энергетических отношений человека со средой обитания и формирующими ее звеньями, где свойства среды являются не только условием, но и функцией процессов жизнедеятельности организма человека. Отличительной особенностью экологии человека в условиях закрытых экологических систем является существенное расширение изучаемых ею связей человека с окружающей средой. Широкий экологический подход к оценке биологической приемлемости искусственной среды обитания человека, присущий отечественной космической биологии, неизбежно ведет к необходимости изучать и нормировать такие фундаментальные условия существования человека, которые никогда не были объектом гигиенического нормирования: интенсивность и состав оптического излучения Солнца, величины гравитации, газового состава искусственной атмосферы, продолжительность суточного ритма жизнедеятельности и др.

Следует также отметить, что многомесячное и многолетнее пребывание человека в космическом пространстве, помимо требования максимальной оптимизации среды, выдвигает необходимость постоянной или периодической имитации колебания некоторых параметров, характерных для условий земного существования и земного уровня реактивности организма, с целью возвращения физиологического состояния к исходному уровню к моменту возвращения космонавтов на Землю. Наличие комфорта должно сочетаться с необходимостью поддержания достаточно высокого уровня подвижности компенсаторных физиологических реакций организма путем сохранения значительной физиологической активности. Искусственная среда в этом случае должна играть активную, стимулирующую роль. Работа с замкнутыми системами открывает возможность проанализировать и заново пересмотреть общебиологическое значение и приемлемость традиционных земных условий среды и земных способов удовлетворения потребностей человека. Такому пересмотру могут быть подвергнуты газовый состав воздушной среды, питание, уровень физической и психической активности человека и даже такое наиболее фундаментальное условие существования и эволюционного развития всей живой природы на Земле, как земной уровень гравитации. От создания и совершенствования замкнутой экологической системы в значительной мере зависит освоение человеком планет Солнечной системы.

Экзобиология.

К основным проблемам экзобиологии относятся:

1. Теоретические исследования, направленные на установление возможности существования внеземных форм жизни; разработка методов поиска внеземных форм жизни, включая и средства обнаружения внеземных цивилизаций и способов общения с ними.

2. Изучение возможности переноса жизни на другие планеты: изучение влияния космического пространства, а также среды планет Солнечной системы на земные формы жизни, в первую очередь на микроорганизмы; выяснение предельных условий существования жизни.

Для того чтобы разработать рациональные методы и средства поиска внеземных форм жизни, необходимо достаточно четко представлять то, что следует искать. Перспектива поиска внеземных форм жизни, которая открылась в связи с успехом астронавтики, привела к необходимости пересмотра существующих определений жизни.

Определение понятия «жизнь» помимо биологов и химиков привлекло внимание математиков, физиков, астрофизиков, астрономов, кибернетиков и исследователей других специальностей. В работах советских ученых — математиков А.Н. Колмогорова (Ленинская премия, 1965), А.А. Ляпунова, астронома И.С. Шкловского, американских — биолога К. Гробстейна, астрофизика К. Сагана, астронома X. Шепли и других было прежде всего отмечено, что возможность реальной встречи с неземными формами жизни, имеющими принципиально иное устройство, вынуждает к разработке более общего определения жизни. Эти авторы особенно критиковали те определения, в которых дается конкретная химическая организация живой материи. Одновременно они отмечают первостепенную важность определения основных функциональных признаков жизни, указывая, что они должны быть обязательно связаны с «организованной структурой».

А.А. Ляпунов (1962) характеризует жизнь как высокоустойчивое состояние вещества, использующее для выработки сохраняющих реакций информацию, кодируемую состояниями отдельных молекул. Несколько иная трактовка жизни у К. Гробстейна (1965): «Жизнь — это макромолекулярная система, для которой характерна определенная иерархическая организация, а также способность к воспроизведению, обмен веществ и тщательно регулируемый поток энергии, — являет собой разрастающийся центр упорядоченности в менее упорядоченной Вселенной»[242]. Оценивая в историческом аспекте эти определения жизни, следует отметить их известную созвучность с определениями, данными в прошлом веке Ж. Кювье и К. Биша. Большое внимание вопросу о критериях жизни уделил немецкий физик Э. Шредингер, подчеркивавший роль организации как «антиэнтропической» системы. Существенный вклад в эту проблему внес также И. Пригожин, рассматривавший жизнь как открытую термодинамическую систему.