batrachospermum (batrachospermum) wrote,
batrachospermum
batrachospermum

Categories:

Космические лягушки

Подготовил: Алексей Кац

В Интернете любят животных, особенно если они появляются в неожиданных местах. Так что, когда 7 сентября 2013 года рядом со стартующей ракетой-носителем НАСА «Минотавр-5» с лунным орбитальным аппаратом LADEE была заснята летящая лягушка, она моментально стала хитом.



Один маленький шаг для лягушки, но гигантский скачок для всего лягушачества… Что ж, возможно. Но эта амфибия-акробат на самом деле не первый представитель «лягушек высокого полета», их история очень длительная, и в этой статье мы перечислим основные ее вехи.

Началось все с полетов на безымянных стратостатах, которые запускали в США в 50-е годы. Лягушки были среди животных, которым «посчастливилось» стать пассажирами этих аппаратов. В числе таких стратонавтов побывали обезьяны, собаки, кошки, хомячки, морские свинки, мышки, плодовые мушки и золотая рыбка, исполнявшая последние желания своих спутников.

Первая попытка отправить лягушек в самый что ни на есть космос состоялась 19 сентября 1959 года. Две лягушки, дюжина беременных мышей и другие биологические объекты должны были полететь к звездам на ракете «Юпитер AM-23». Интересно, что лягушачья сущность присутствовала на корабле и в другом виде: вместе с живыми лягушками на борту находилась культура ткани лягушачьей кожи. Но запуск был неудачным, и эти животные-астронавты в тот день в космос не попали, а вместо этого попали на небеса.

В марте 1961 года советские лягушки впервые побывали в космосе на борту аппарата «Спутник-9» вместе с мышами, морскими свинками, другими мелкими созданиями, собакой Чернушкой и манекеном Иваном Ивановичем. Неплохая компания подобралась. Корабль приземлился удачно, никто не пострадал – это укрепило советское руководство в решении послать в космос человека, что и было осуществлено три недели спустя.

В 1966 и 1967 годах НАСА отправило икру лягушек в полет в рамках программы «Биоспутник» вместе с насекомыми, растениями, грибами, бактериями и микроорганизмами. Цель экспериментов состояла в том, чтобы посмотреть, как они перенесут воздействие микрогравитации и радиации. Успешно возвратился на Землю только второй аппарат.



Без сопровождения лягушки полетели в космос в 1970 году, когда НАСА запустило космический аппарат Orbiting Frog Otolith-A (OFO-A). Весьма говорящее название, поскольку миссия была разработана для исследования влияния космических полетов и невесомости на укачивание. Отолиты (буквально «ушные камни») – это мелкие твердые частички во внутреннем ухе. Они являются важнейшей частью вестибулярного аппарата – органа равновесия, который помогает нам поддерживать правильное положение тела. Рецепторы отолитового аппарата воспринимают в основном изменения линейного ускорения и силы тяжести.

Лягушки были выбраны, потому что их внутреннее ухо оказалось весьма удачной моделью человеческого, а факторы, вызывающие морскую болезнь у лягушек, те же, что у человека и других млекопитающих. Кроме того, лягушки также оказались ценными в техническом отношении благодаря своей земноводности: предполетные операции проводились вне воды, но лягушки могли оставаться в воде во время эксперимента. Это было важно по двум причинам. Во-первых, вода смягчает вибрации, которые возникают, когда вы запускаете в космос ракету-носитель массой 18 тонн. Во-вторых, вода забирает углекислый газ и тепло, выделяемые лягушками, охлаждая их и обеспечивая газовый обмен. Циркуляция газов и воды обеспечивалась специальной системой. Все это стало возможным благодаря тому, что лягушки способны дышать кожей, будучи погруженными в воду при комфортной для них температуре около 15 °C.

Для полета в космос выбрали двух лягушек-быков (Rana catesbeiana). Обеим в грудобрюшную полость и вестибулярные нервы были имплантированы электроды – полученные при помощи них данные были необходимы ученым, чтобы понять, как животные пережили нагрузки во время полета. Нервы, идущие к мышцам конечностей несчастных амфибий, были хладнокровно перерезаны, чтобы лягушки случайно не выдернули электроды, не брызгались друг в друга водой от радости, что их взяли в космонавты, и вообще не брыкались. Результаты записей электрокардиограммы показали, что лягушки на протяжении всего полета оставались в добром здравии, если, конечно, так можно сказать о животных с перерезанными нервами и вживленными электродами. К концу семидневного полета вестибулярная система лягушек вернулась к нормальной работе. А это означает, что они приспособились к незнакомой ситуации, в которой оказались. Но вернуться домой героическим амфибиям было не суждено – возвращения спутника на Землю попросту не планировалось.


Лягушка-бык мечтает о космосе (только не сдохнуть, как в 1970-м).
Фото: Eric Esselee


Лягушки совершили еще одно путешествие в космос в декабре 1990 года, когда японский журналист Тоехиро Акияма взял с собой на станцию «Мир» дальневосточных квакш (Hyla japonica). На борту «Мира» эти лягушки вновь приняли участие в экспериментах по изучению невесомости и укачивания, а также передвижения и реакций на внешние раздражители. Так, было обнаружено, что в условиях микрогравитации ослабевала или утрачивалась способность лягушек подстраивать цвет кожи под цвет поверхности, на которой они сидят. Реакции на другие виды стимулов, как правило, не изменялись, пока животные находились в устойчивом контакте с поверхностью. Как только земля уходила из-под ног и лягушки начинали плавать в невесомости, они теряли способность координировать движения и ориентироваться должным образом.



Отечественные и американские земноводные, естественно, были непримиримыми соперниками и участвовали в космической гонке. СССР и Россия отправляли их выполнять разные миссии на кораблях серии «Бион» в конце 1980-х и начале 1990-х, а США – на борту шаттлов НАСА до конца 1990-х гг. Вместе с ними в космосе побывал целый зоопарк других существ: обезьяны, мыши, крысы, тритоны, улитки, рыбы, морские ежи, креветки, медузы, черви, плодовые мушки, сверчки, пчелы, другие насекомые и перепелиные яйца.

В сентябре 1992 года на борту корабля «Индевор» в космос отправились шпорцевые лягушки (Xenopus laevis). Целью исследования было изучение размножения и развития амфибий в условиях микрогравитации. Половина отложенной самками икры развивалась в условиях микрогравитации, а другая половина была помещена в нормальные условия. Все головастики вернулись на Землю живыми и здоровыми, но те, кто вырос в условиях микрогравитации, впоследствии утонули, потому что не различали верх и низ и не смогли сделать первый вдох легкими на поверхности воды.


Самку шпорцевой лягушки готовят к полету на борту «Индевора», 1992 год.
Источник: Daily Mail


После этого лягушки оказывались в условиях, близких к космическим, главным образом на борту воздушных судов, совершающих параболические полеты, – так называемых «рвотных комет» (vomit comet). Исследователи продолжали использовать лягушек и других земноводных для изучения влияния невесомости на организм в целом и рвотную реакцию в частности.

Таким образом, лягушка-путешественница, попавшая в заголовки в сентябре, стоит лишь последней в длинном ряду земноводных, принявших участие в покорении звездного пространства человеком. Хотя, возможно, это первая лягушка, которая совершила спонсируемый НАСА полет случайно.

По материалам: The Guardian, The Atlantic


Лягушонок Кермит, персонаж «Маппет-Шоу», на МКС.
Tags: амфибии-рептилии, космос
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments