antihydrogen: |Psi(r1,r2)|^2 (|Psi|^2)
[personal profile] antihydrogen
По теплому эфирному ТВ увидел передачу про полых червей без внутренностей, живущих за исключительно счет хемосинтеза,  обнаруженных на дне Эльбы(!). В отличии от их более именитых океанских собратьев, жрущих халявный сероводород из "черных курильщиков", немецким червям ради газа насущного приходится потрудится. Они постоянно то уползают в глубину ила, то вылазят на его поверхность. Когда они на поверхности, то один из живущих на их коже видов бактерий использует растворенный в речной воде кислород для окисления накопленного червем сероводорода, вырабатывая сульфаты и сахар, используемый червем. Потом черви уползают вглубь осадка,  где другой вид бактерий на их коже использует накопленные сульфаты для окисления органики, побочным продуктом чего является сероводород. Дальше червь опять ползет на поверхность...

Этот информация воскресила воспоминания моего детства. В детстве я, как всякий нормальный ребенок, пытался придумать, как можно модифицировать макроскопическую земную живность, чтобы она могла жить на Марсе и потихоньку его терраформировать.
Условия задачи (и Марса): на экваторе днем температура достигает 20-30С, что очевидно вполне комфортно для земной жизни, но давление столь низкое, что вода кипит при температуре всего 2С. Поверхностные слои песка сухи, но более глубокие слои содержат водяной лед.

Модель 1: Герметичный червь  с фотосинтезирующими водорослями-симбионтами внутри. Может быть получен относительно незначительными модификациями существующего организма:
Symsagittifera_roscoffensis

Symsagittifera roscoffensis. Плоский червь, зеленый из-за симбиотических водорослей. Может жить без еды и внешних источников кислорода, лишь бы был солнечный свет.

Чтобы Symsagittifera roscoffensis смог жить на Марсе, нужно модифицировать его так, чтобы его покровы стали герметичными. Днем гермочервь должен лежать на поверхности, поглощать углекислый газ, нарабатывая органику и кислород, который частью будет стравливать в атмосферу, частью запасать в форме сульфатов. С наступлением ночи он должен зарываться вглубь до вечной мерзлоты. Там он, окисляя органику кислородом из сульфатов, нагревается, плавит лед и поглощает воду с растворенными минералами (в почве Марса кстати довольно много сульфатов, так что можно обойтись и без их запасания). Проблема: как червь с герметичными покровами будет на поверхности поглощать углекислый газ. Возможное решение: превратить внутренности червя в "легкое", в котором путем тривиального сдавливания давление вдохнутого газа будет повышаться до давления, при котором вода кипит при температуре выше 20С.

Модель 2: Оптоволоконный цветок. На поверхности находится "цветок" с зеркальными лепестками, фокусирующими солнечный свет на вход стебля-световода. Стебель, заполненный прозрачным материалом, переправляет собранный свет в глубину. Фотосинтезирующие клетки находятся под землей, на оболочке световода. Помимо фотосинтеза, свет нагревает корень, который плавит лед и поглощает воду с минеральными солями. Вода поднимается по капиллярам вверх и испаряется в атмосферу. Туда же стравливается кислород. Проблема: такая система не работает, пока корень не дорос до вечной мерзлоты, то есть не очень понятно, как такое растение будет расти на ранних этапах развития. Возможное решение: размножение большими плодами-"арбузами", с запасом воды, органики и сульфатов.


Стеклянные губки. Их "скелет" из кремнеземных игл работает как световод (за ссылку спасибо [livejournal.com profile] 2born).


Модель 3: Паровые муравьи. Строят муравейник, часть ходов в котором уходит в глубину, а часть прокладывается непосредственно под поверхностью. Ходы под поверхностью выкладываются прозрачным герметичным материалом, внутри проращиваются стебли растения-симбионта. Потом днем муравьи прогрызают шлюз, выходят наружу, и расчищают песок, в результате чего прозрачные трубки оказываются на поверхности. Параллельно трубкам, идущим с запада на восток, можно сделать валики из песка, покрытые отражающим материалом, который будет фокусировать свет на трубках. В листьях растений-симбионтов внутри трубок идет фотосинтез, из них же испаряется вода. Пар по ходам уходит вглубь, там конденсируется, теплота конденсации используется на растапливание вечной мерзлоты. Сконденсировавшаяся вода и вода получившаяся из растопленного льда поглощается корнями растения-симбионта и по капиллярам уходит вверх, к листьям внутри прозрачных трубок. Проблема: чересчур мудрено.

Зачем сочинять макроскопические организмы, когда можно попробовать заселить Марс бактериями? Ну, во первых, возможность выживания на Марсе "голых" фотосинтезирующих бактерий представляется мне сомнительной: им придется жить на поверхности, где нет воды, зато много убойного ультрафиолета. Во вторых, потенциальные экологические проблемы - если в недрах Марса теплится какая то жизнь, то завезенные земные бактерии могут ее сожрать. В третьих, научные - настоящие марсианские бактерии, если они родственны земным (скажем попавшие с Земли миллиарды лет назад с метеоритами), могут быть приняты за мутировавшие искусственно завезенные бактерии. Генномодифицированные Symsagittifera roscoffensis таких проблем не вызовут...

Date: 2013-04-29 05:52 pm (UTC)
From: [identity profile] 2born.livejournal.com
Интересно, а как эти очаровашки синтезируют что-то посложнее сахара, например, белки?

Оптоволоконный цветок изящен, однако! Кстати, около года назад встречалось мне какое-то сообщение (фейк?) про световоды в каких-то живых организмах, уж не помню, в каких.

Date: 2013-04-29 06:04 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Ну в иле есть много "удобрений", имея сахар из них можно синтезировать все остальное, как это делают растения, в общем то.

Вроде бы у белого медведя волосы шкуры работают как световоды, доставляют солнечный свет на его черную кожу.

Date: 2013-04-29 07:19 pm (UTC)
From: [identity profile] 2born.livejournal.com
А, да, про белого медвядя тоже было. Но было и что-то еще.

Date: 2013-04-29 07:44 pm (UTC)
From: [identity profile] 2born.livejournal.com
Надо же, полчаса поисков, и таки нашел: http://olnud.livejournal.com/54655.html

Спасибо!

Date: 2013-04-29 07:56 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Гы, а я еще сомневался, писать ли об оптоволоконном цветке, уж больно это выглядит сложным для реализации на основе существующих организмов. А оказывается, люди на полном серьезе пытаются создать оптоволоконную крапиву...

Пожалуйста!

Date: 2013-04-29 07:58 pm (UTC)
From: [identity profile] 2born.livejournal.com
Отож))) Где это говорилось, что вот, мол, не успеешь чего придумать, ан глядь: в белгородской области уже такой закон? )))))

Date: 2013-04-29 08:13 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Проапдейтил пост.

Date: 2013-04-29 07:12 pm (UTC)
From: [identity profile] rubir-ru.livejournal.com
интересно, с землей тоже подобную проблему в свое время решили, или оно само :)

жизнь на марсе

Date: 2013-04-29 08:08 pm (UTC)
From: [identity profile] andrey-eroshin.livejournal.com
Очевидно, что НАСА подкрадывается к анонсированию жизни на Марсе, наличие которой совершенно очевидно, учитывая недавно попавшую на снимок живую мышь. Почему именно сейчас? На протяжении десятилетий Хогланд пытался упросить НАСА снять Лицо на Марсе более подробно, в то время как НАСА старательно избегало этой части Марса во время своих исследовательских миссий. Когда появляются доказательства покрытых пылью улиц, городов, дорог, оросительных каналов, НАСА замолкает. Теперь, когда по поверхности бродит Curiosity с оптикой высокого разрешения, и результаты обнародуются практически напрямую, вырисовалось еще больше деталей. На Марсе были Аннунаки, существовала жизнь в виде стад коз и овец, и она до сих пор там существует.

Сокрытие присутствия Планеты X рушится. Сокрытие существования внеземной жизни, разумной жизни, помимо человечества, оказалось обременительным. После того, как ложь продолжалась десятилетиями, трудно во всем признаться. Крушение в Розуэлле произошло, и Скинни Боб остался после него в живых. Летчики и космонавты постоянно наблюдали и снимали НЛО. Почему просто не сказать об этом? Они предпочли бы избежать резкого удара общественности, полного гнева и отвращения, предпочли бы мягко подойти к вопросу таким образом, чтобы разбавить людскую злобу. Они скажут, что на Марсе в прошлом существовала жизнь, намекая на то, что и другие пригодные для жизни планеты могут существовать где-то еще во Вселенной. Тем временем, все большее количество людей встречается с посетителями на космических кораблях – по последним подсчетам два миллиарда, и число продолжает расти, оставляя сокрытие бормотать себе под нос на геофизических конференциях.

Re: жизнь на марсе

Date: 2013-04-29 08:19 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
С этим обращайтесь в сообщество [livejournal.com profile] science_freaks.

Re: жизнь на марсе

Date: 2013-04-30 07:26 am (UTC)
ext_1596743: (Default)
From: [identity profile] ez98.livejournal.com
http://www.livejournal.com/interests.bml?int=%D1%81%D0%BA%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B5+%D0%B4%D0%BE%D0%BB%D0%B1%D0%BE%D0%B5%D0%B1%D1%8B

Date: 2013-04-29 08:38 pm (UTC)
From: [identity profile] zloradskij.livejournal.com
Выработка кислорода создаст антипарниковый эффект и в рез-те вымерзет нахер все, что еще не.
Предлагаю посему поначалу действовать физическими методами. Напр. многоступенчатым термоядерным зарядом АКА Кузькина Мать уронить Фобос, благо орбита оного и так нестабильна и через десяток миллинов лет он и сам наебнется.
Обрушение вызовет моментальный нагрев атмосферы с растоплением полярных шапок, а если повезет, то и перезапуск тектонической активности.
В рез-те давление на поверхности поднимется выше точки кипения, что сведет задачу к тривиальной.

Date: 2013-04-29 09:08 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Да нет, падение парциального давления углекислого газа за счет превращения в кислород должно компенсироваться испарением сухого льда из полярных шапок (если сейчас сухой лед и газ в среднем находятся в равновесии). Так что суммарное давление будет расти за счет кислорода, а количество углекислого газа в атмосфере будет сохранятся.

Фобос маленький и каменный, так что его сброс на Марс даст локальный и недолговременный эффект. Для устойчивого эффекта, ИМХО, нужно уронить объект пояса Койпера (с большим количеством азота и метана) радиусом минимум километров 100, в результате должна сразу получится атмосфера с плотностью приблизительно равной земной.

Date: 2013-04-29 09:19 pm (UTC)
From: [identity profile] zloradskij.livejournal.com
Тем, кто cумеет приволочь 100км дуру из пояса Койпера, терраформирование уже не надо. :-)

Date: 2013-04-29 09:33 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Это, как ни странно, куда проще, чем дотащить Фобос до поверхности Марса. У Фобоса для этого надо отнять заметную долю углового момента, на что одной Кузкиной матери будет очень маловато. А астероид в поясе Койпера надо лишь деликатно подтолкнуть, чтобы он прошел близко к Нептуну, Нептун направил его к Юпитеру, а Юпитер - к Марсу. Кометы таким образом совершенно самостоятельно ... приволакиваются.

Date: 2013-04-29 11:17 pm (UTC)
From: [identity profile] zloradskij.livejournal.com
Интересно. Но это долго, оно десятки лет так крутиться будет. А Фобос можно хуякнуть прямо сейчас, даже если матерей понадобится много.

:)

Date: 2013-04-29 11:36 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Кажется, у вас к Фобосу какие то серьезные личные счеты ...

Re: :)

Date: 2013-04-30 02:24 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Ну так надо не уничтожать, а наоборот увековечить. Например потребовать, чтобы следующий "Фобос-Грунт" доставил мемориальную табличку: "В память о десятках миллиардов жизней, отданных за освобождение Фобоса от кибердемонических захватчиков."

Re: :)

Date: 2013-05-04 08:47 pm (UTC)
From: [identity profile] zloradskij.livejournal.com
Разрушение люди помнят куда как лучше чем увековечивание мем. табличками.

Date: 2013-06-26 10:00 am (UTC)
ext_605364: geg MOPO4 (Default)
From: [identity profile] gegmopo4.livejournal.com
Только бы не промахнуться.

Date: 2013-04-29 09:27 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Но вообще, здравый смысл, экономические соображения и современные технологические тенденции подсказывают, что выведение паровых муравьев будет доступно гораздо раньше не то что возможности сбросить астероид, а даже и купольного отеля на Марсе...

Date: 2013-04-30 01:03 am (UTC)
From: [identity profile] vadperez.livejournal.com
Кстати, это была бы отличное направление исследования, стоящее того чтобы посвятить ему жизнь.
Вот только первая экспедиция на Марс вроде как будет нечто вроде «Дома2».

Date: 2013-04-30 08:24 am (UTC)
From: [identity profile] 3d-camper.blogspot.ru (from livejournal.com)
А можно еще кометы и астероиды со льдом и растворенным углекислым газом для начала на Марс скинуть (в течении нескольких десятков или сотен лет скидывать). Испаряющиеся газы при ударе о поверхность смогут наверное давление газов в атмосфере до приемлемого уровня поднять.

Date: 2013-04-30 10:25 am (UTC)
From: [identity profile] e1am0.livejournal.com
боюсь показаться неучем, но задам вопрос. разве атмосфера марса не испаряется? он сможет её удержать в количестве, достаточном для повышения давления до приемлимых величин?

Date: 2013-04-30 02:18 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Вторая космическая скорость у Марса достаточно велика, чтобы время убегания за счет Джинсова механизма у тяжелых газов вроде CO2 и O2 составляло многие миллиарды лет. На современном Марсе основными механизмами утечки атмосферы являются сдувание солнечным ветром и образование быстрых атомов в фотохимических процессах, вызываемых жестким ультрафиолетом. Скорость этих процессов с общей толщиной атмосферы почти не связана.

Date: 2013-04-30 03:27 pm (UTC)
From: [identity profile] e1am0.livejournal.com
Мммм... Т.е. газовую оболочку Марсу нарастить можно, а проблема в другом. Видимо нужно магнитное поле, пойду погляжу на всякий случай, есть ли оно у него

Date: 2013-04-30 03:45 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Магнитного поля у него практически нет, но атмосфера в любом случае продержится сотни миллионов лет. Если же правильно обустроить биосферу, то можно сделать так, чтобы утекший в космос кислород постоянно компенсировался выработанным из льда при фотосинтезе.

Date: 2013-05-01 10:37 am (UTC)
From: [identity profile] 3d-camper.blogspot.ru (from livejournal.com)
У Венеры тоже нет магнитного поля. Но давление газов большое и парниковый эффект сильный. http://www.nkj.ru/archive/articles/3281/

Date: 2013-05-01 10:57 am (UTC)
From: [identity profile] padlik.livejournal.com
а с жестким ультрафиолетом что делать то?

Date: 2013-05-02 02:36 pm (UTC)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
По какому из поводов с ним что то делать? Если вы про утечку атмосферы за счет фотодиссоциации из-за ультрафиолета - ничего не сделаешь, но и не нужно особо, атмосфера в любом случая продержится по нашим масштабам очень долго. А если насчет опасности ультрафиолета для жизни - после образования кислородной атмосферы до поверхности он доходить перестанет, из-за поглощения кислородом и озоном.

Жзнь на Марсе

Date: 2013-05-27 05:22 am (UTC)
From: [identity profile] donpavlensio.livejournal.com
Интересно, сам некоторое время назад развлекал себя подобными думами. Ни о каких оптических кристаллах я, правда, не помышлял, в силу убогости полета...
У меня получились эдакие здоровые растения, представляющие гибрид кактуса с капустой. Днем растение раскрывает свои листья, чтобы уловить как можно больше солнечного света и как можно лучше нагреться. Ночью же оно сворачивается в кочан, дабы не терять накопленное днем тепло. Растение должно быть при этом довольно-таки большим, чтобы не остывать за ночь, кочаны метра по два в диаметре, благо низкая гравитация позволяет чуть-чуть увеличить размеры. Транспорт тепла вниз, для оттаивания мерзлоты можно совершать при помощи сока, циркулирующего скорее наподобие крови внутри животного, нежели на лад обычных растений. В принципе, это могло бы быть и животное, заселенное симбионтами-растениями. Так как ветра на Марсе гораздо слабее земных (за счет разреженной атмосферы), корневая система может быть мочковатой, сильно разветвленной наподобие мицелиев грибов, чтобы эффективнее осваивать недра.
Размножаться такое растение должно вегетативно, либо большими плодами.

Но главное препятствие у любого растения это как раз вода - на большей части Марса, она никак не хочет находиться в жидком состоянии: либо вода, либо пар. То бишь либо вдыхай ее из атмосферы (при существующем парциальном давлении воды в 8 Па не сильно-то надышишь), либо грызи лед, что уже само по себе нетривиально для растений. Но в некоторых местах, таких как кратер Эллада вода все же может существовать в жидком состоянии аж до +10 градусов. Вот туда-то и надо высаживать наш райский сад.
А если научить растение синтезировать парниковые газы и выделять их в атмосферу, то терраформирующий эффект будет гораздо выше. В идеале научить бы их делать что-то вроде фреона, но можно обойтись и банальным метаном. Функции по загаживанию атмосферы Марса с растений можно переложить на каких-нибудь животных, кои наши растения станут с удовольствием объедать.
В итоге, сначала жизнь наладится на дне кратера, там наступит локальное потепление, а потом зацветет-запахнет и остальной Марс. И уйдет на это далеко не одно тысячелетие:)
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Кочанообразные раскрывающие-закрывающие листья растения на Марсе я видел еще кажись в 80х, в "Очевидном-Невероятном", правда, не в качестве предложения, а в качестве старинных гипотез о формах марсианской жизни. :) А про вариант с "кровеносной системой" я тоже когда то думал, и додумался до того, что "кровь" должна быть антифризом, чтобы можно было, передавая тепло с поверхности, как вы говорите, "грызть", в смысле плавить, лед. После чего углубился в чтение любимой книги моего детства - "Справочник по физике и технике" - на предмет того, можно ли сделать незамерзающий марсианской ночью антифриз на основе только глицерина.
From: [identity profile] donpavlensio.livejournal.com
Зря Вы так мое ЧСВ испытываете, оно же и без того опухшее;)

А зачем глицерин? Ведь есть более естественные растениям сахара.
В "науке и жизни", кажется, была статья о совместном влиянии жесткого и мягкого ультрафиолета на растения. Так вот там, среди прочего, упоминалось, что на Памире растения спокойно переносят ночные заморозки за счет того, что значительная часть сахара, выработанного днем остается в соке, а не перерабатывается в крахмал, как это происходит в нормальных условиях. (саму статью, увы, найти не смог)
Нарыл, что вроде как сахароза вместе с производными могут дать эвтектику около -25 градусов.
http://www.russbread.ru/prigotovlenie-testa/sposoby-prigotovleniya-testa/drugie-izmeneniya-v-zamorozhennom-teste.html
В принципе, маловато для марсианских условий. Глицерин с водой, конечно, могут дать -46,5 после чего вся жидкость опять же превратится в лед и клеткам растения кранты. А -50 на Марсе дело обычное, тут и рыбье-земноводный белковый антифриз тоже спасует, поэтому только инерционно-теплокровное (вернее тепло-соковое) растение сможет нормально выжить. То есть, наличие антифриза приветствуется, но не решает проблемы заморозков. Достаточно густой антифриз сослужит и другую добрую службу - вода из почв будет высасываться эффективнее за счет осмотического эффекта.
From: [identity profile] antihydrogen.livejournal.com
Ну вот припоминаю, что в итоге пришел к тому же выводу - что замерзнет. После чего придумал световодный цветок.
From: [identity profile] donpavlensio.livejournal.com
Но тогда у цветка листья и стебель должны расти не как нормальное растение, а как волосы и ногти - из одной точки. Еще один недостаток - кремнезем довольно-таки муторно из почвы высасывать в условиях дефицита воды,возможно, придется световод из-каких-то белков делать.
Размножаться оно опять же должно вегетативно - любой арбуз вымерзнет нафиг, прежде чем прорасти успеет. Наиболее подходящий вариант, мне кажется, как мицелий у грибов - разветвленная подземная сеть, от которой наверх торчат стебли и прочая требуха. Расселяться при таком раскладе она, правда, будет очень долго, но тут уж ничего не поделаешь, в холоде все вообще довольно медленно происходит.

Date: 2014-03-28 04:00 pm (UTC)
From: [identity profile] jr0.livejournal.com
Спасибо большое, занятная игра.

Можно обдумать и методологию опытов для такого проекта. Скажем, Анды, Гималаи, где в абиотических местах утроить грядки с обслуживанием, в основном, роботами. Или на Луне в оранжереях, воспроизводящих значимую часть условий Марса.

Осушенные оранжереи в Антарктиде на тамошних высоких плато. Как-то, правда, надо состав воздуха сместить к марсианскому.
Edited Date: 2014-03-28 04:04 pm (UTC)

Date: 2014-06-13 02:19 pm (UTC)
From: [identity profile] levgilman.livejournal.com
Я ещё лет тридцать назад, когда писали что Марс покрыт гипсом, придумат такое животное: заглатывает гипс и марсианский воздух, за счёт фотосинтеза образует кислород, высирает элементарную серу и карбонат кальция, и таким образом усваивает из гипса кристаллизационную воду. А заодно и концентрирует азот для фиксации.

Date: 2014-11-05 09:59 pm (UTC)
From: [identity profile] insane-reader.livejournal.com
Проще не генетически изменить живые формы для Марса, а создать технические формы имитирующие живые по мере надобности и возможности.
Роботы кроме энергии Солнца смогут использовать энергию ядра (деление,распад,синтез).
Для увеличения давления расположить электростанции и основных потребителей энергии и соответственно производителей тепла в районе полярных шапок.
Edited Date: 2014-11-05 10:00 pm (UTC)
Page generated Jul. 21st, 2017 12:29 am
Powered by Dreamwidth Studios