Зачем люди летают в космос? Мы гордимся тем, что Украина — космическая страна, что немало космонавтов бывшего Союза — из Украины, что 10 лет назад в космос полетел Леонид Каденюк, что первая женщина-астронавт Хайдемари Стефанишин-Пайпер — наполовину украинка. Но на этом полет нашей мысли заканчивается. Действительно, зачем они летают, а государства-гиганты вкладывают в подготовку полетов и тренировку космонавтов огромные средства? Для того, чтобы производить опыты. Например те, которые украинские ученые готовят для экипажа здесь, на Земле, в Украине, в Киеве, — в Институте ботаники и в Национальном ботаническом саду им. Гришко и получают за них Государственные премии. Эксперимент, о котором пойдет речь, проводится только в Украине и США. Ему 10 лет, и впервые в мире он удался Леониду Каденюку: во время своего пока что единственного полета ему удалось опылить растения.
ВСЕ — НА БЛАГО ЧЕЛОВЕКА
Как правило, все опыты, особенно на клеточном уровне, растягиваются на десятилетия — наука, как известно, не терпит поспешности и неточности. Поэтому эксперимент Леонида Каденюка, который провел его под руководством группы ученых Института ботаники, — совсем молодой. В целом коллектив авторов этого научного исследования, который состоит из ученых Института ботаники, Национального ботанического сада и Института экологии Карпат, работает в отрасли космической биологии 30 лет. Собственно, тогда и зародилась такая наука, зародилась именно в Украине.
— Начиная с 70-х годов, значительная часть ученых, которые принимали участие в разработке космических исследований в СССР, были украинцами. Тогда космонавты провели очень много экспериментов на орбите, которые, собственно, готовили сотрудники нашего института. Неудивительно, что за это время у нас образовалась целая школа космической биологии. Нынче мы продолжаем работу, в ней участвует около 20 институтов, — объяснила автор проекта, заведующая отделом клеточной биологии и анатомии Института ботаники им. М.Г. Холодного НАН Украины, доктор биологических наук, профессор, член-корреспондент Национальной академии наук Украины Елизавета Кордюм. Она положила начало космической биологии в Украине, и сейчас является руководителем национальной космической программы по биологии, которая успешно развивается...
Самый главный вопрос — зачем нам на Земле эти опыленные в космосе растения рапса, которые, кстати, в лабораториях NASA дали не одно поколение?
— Сегодня Земля претерпевает большие антропогенные нагрузки. Поэтому мы думаем над тем, как выращивать растения, которые будут переносить стресс, и над тем, какими должны быть почвы, на которых можно будет выращивать культуры (полет в космосе — это сплошной стресс, дающий возможность изучать поведение живых организмов). Мы ищем механизмы, которые дадут возможность растениям развиваться, размножаться и жить в условиях стресса. Конечно же, мы наблюдаем за процессами, происходящими с живыми организмами. Например, окисление. Это один из факторов, который вызывает преждевременное старение, является фактором риска для развития многих болезней. То есть, если найти механизмы устранения или предотвращения его в космосе, то можно применить их и в земных условиях. Также смотрим, как ведет себя генная система, применяем новейшие технологии для исследований, — рассказала научный сотрудник Института ботаники Галина Шевченко.
МОДЕЛИРОВАНИЕ НА ЗЕМЛЕ
Перед тем как эксперимент проведут в космосе, его многократно проведут в институте, в приближенных к космическим условиях, — то есть в условиях отсутствия гравитации (силы притяжения). Уникальность эксперимента украинских ученых заключается в том, что до этого времени на орбите космонавты производили опыты только с животными. По словам ученых, именно потому, что никто не мог получить жизнеспособные семена в космосе (пыльца не летает, невозможно полить растение, которое еще и переживает стресс).
— Это доказывает, что все процессы, как и все процессы, проходящие на Земле, могут быть повторены в космосе. Поэтому в условиях полета важно проводить эксперименты. Сегодня космическая биология в Украине развивается, потому что мы сотрудничаем с международными корпорациями, имеем гранты, публикации. Наше космическое агентство в последнее время выделяет на эти исследования деньги, у нас есть хорошая база, созданы научные школы. По этому проекту у нас продолжается сотрудничество — американцы приезжали в апреле, они проявили заинтересованность в нескольких проектах, подали заявки — часть финансирует наше агентство, часть — американское. Вся надежда — на такую кооперацию, — говорит Галина Шевченко.
Ученые напоминают, что в живых организмах проходят процессы, которые еще мало изучены. Например, давно заметили, что дернины мха, которые на Земле растут вверх, на орбите растут спиралевидно. Это говорит о том, что многие процессы на Земле формируются под действием силы притяжения. Если ее нарушить, то можно приоткрыть завесу над процессами в живых организмах — то, чего на Земле мы не видим, утверждают ботаники.
— То есть в этом плане речь может идти о поиске механизмов укрепления иммунной системы, лечении рака. Может быть, ученые не могут чего-то открыть, например, как себя ведут себя те клетки, которые пожирают раковые, и если снять силу притяжения, то, возможно, они поведут себя иначе. Это дает ученым возможности для поисков, — объяснила Галина Шевченко.
Как говорят специалисты Института ботаники, «индустрия запустилась». Сейчас в мире существует международная рабочая группа по космической биологии и медицине, в которую входят восемь членов, в том числе и Украина, которая вошла в нее в 2000 году. Это США, Франция, Германия, Япония, Европейское космическое агентство, Канада, Италия и Украина. Эта группа контролирует эти исследования в международном масштабе и ставит их на очень высокий уровень.
— Задача космической биологии — выяснить, как гравитация влияет на живые системы. Это очень необходимо, поскольку без этого невозможно разрабатывать технологии контролируемых экологических систем жизнеобеспечения. Сегодня в планах — полеты на Луну, Марс, а там должны работать эти системы. Поэтому эти знания нужны для практических целей — для разработки технологий. Во-вторых, нам нужно знать, как влияет сила притяжения на жизнь на Земле, что пока не изучено, поскольку мы можем изучать влияние фактора, если его меняем, — уточнила Елизавета Кордюм.
На сегодняшний день космическая биология в Украине продолжает довольно уверенно развиваться. Ученые Института ботаники имеют несколько масштабных научных проектов, поэтому есть большая вероятность, что опыты, начатые нашими учеными, продолжат проводить на орбите космонавты США, Китая, России или Японии.
Работа же авторов института «Растения в космосе: гравичувствительность и технологии выращивания» номинируется на Государственную премию в области науки и техники.
