Пример оформления детской работы на конкурс Россия- космическая держава

Баранова Виктория Александровна
10 класс ОУ «Новоуральская школа»
Таврического МР
(ОАО г. Омска)
телефон: 89658786739
Доклад для выступления по теме
«Биологические исследования на орбите»
Содержание
Вступление.
Биологические исследования на орбите.
Наши исследования:
1. Анализ литературы по выявлению задач биологических экспериментов в космосе.
2. Систематизация материала по биологическим экспериментам.
3. Анкетирование учащихся 10 класса по теме: «Нравственный аспект биологических экспериментов над животными».
Заключение.
Ресурсы.
Приложение.
I. Вступление
Космонавтика стала острием научно-технического прогресса, жизненной потребностью. То, что уже достигнуто в области изучения Вселенной за 6 десятилетий, поражает. Поистине удивительные итоги. Меня заинтересовала тема биологических исследований в космосе неслучайно, это предопределено выбором моей профессии.
Мы решили рассмотреть один из очень важных вопросов, которые человечество поставило перед собой, поэтому цель работы:
Анализ информационных ресурсов о биологических экспериментах их значении и трудностях в условиях космоса ,а также нравственный аспект проблемы при экспериментах при участии с животными.
Для достижения цели мы поставили следующие задачи:
Изучить информационные ресурсы о биологических экспериментах
Систематизировать биологические эксперименты по целям способам, условиям, результатам.
Провести анкетирование учащихся 10 класса по теме: «Нравственный аспект биологических экспериментов с участием животных».
Методы работы:
Анализ информационных ресурсов;
Анкетирование
Статистический метод
Предмет исследования:
Биологические эксперименты
Объект исследования:
Анализ задач биологических экспериментов, значение для освоения космоса.

II. Биологические исследования на орбите.
Еще в 1908 г. К. Э. Циолковский высказывал мысль, что после создания искусственного спутника Земли, способного без повреждения возвратиться на Землю, на очередь встанет решение биологических проблем, связанных с обеспечением жизни экипажей космических кораблей. Действительно, прежде чем первый землянин — гражданин Советского Союза Юрий Алексеевич Гагарин — отправился в космический полет на корабле «Восток-1», были проведены обширные медико-биологические исследования на искусственных спутниках Земли и космических кораблях. Эти эксперименты позволили ученым сделать вывод — жизнь в условиях космического полета (по крайней мере не слишком длительного) возможна. Это было первое важное достижение новой области естествознания — космической биологии.
Биологический эксперимент - контролируемый эксперимент (эксперимент - испытание, опыт, проба) , в ходе которого экспериментатор имеет возможность определять и изменять его условия для установлении той или же иной закономерности.
Биологические эксперименты производятся на биоспутниках, космических кораблях, ОКС.
Биоспутники — это спутники, предназначенные для проведения научных экспериментов над живыми организмами, в условиях космоса. Мы проанализировали информационные ресурсы и выяснили, что на сегодняшний день биологические исследования на орбите проводились с различными биологическими объектами:
млекопитающие: собаки (Белка, Стрелка, Пчелка, Мушка, Чернушка, Звездочка и др.), мыши-песчанки, крысы, морские свинки; обезьяны, кошки ( США, Франция);
земноводные: лягушки, тритоны, гекконы, жабы ;рептилии: черепахи
рыбы: рыба-жаба (США), рыба японская оризия;
птицы: перепелки;
насекомые: мухи-дрозофилы; пчелы (США), тараканы, мошки, осы, жуки;
паукообразные: пауки-золотопряды;
моллюски: улитки;
беспозвоночные: нематоды, тихоходы;
растения: традесканция в периоде цветения, зерна и проростки различных сортов пшеницы, гороха, гречихи, кукурузы, лука, редиса, листовые культуры салатной капусты "Мизуна", культура водоросли хлорелла в жидкой питательной среде в условиях периодического освещения и в темноте;
культура тканей с раковыми клетками, культура тканей человека и кролика;
грибы, актиномицеты разных штаммов;
бактерии: различные штаммы кишечной палочки (некоторые из них «летали» в космосе неоднократно), палочки маслянокислого брожения, лизогенные бактерии;
вирусы: фаги, вирусы табачной мозаики различных штаммов (обыкновенный, цифомандровый, подорожниковый) в водном растворе и растворе сернокислого аммония, вирусы гриппа (на различных культурах тканей) и ряд других биологических объектов;
нуклеиновые кислоты: дезоксирибонуклеиновая кислота;
белки: пепсин, трипсин,
аминокислоты: щелочная фосфатаза, каталаза, пероксидаза, рибонуклеаза;
гомогенат из зародышей пшеницы;
препарат клеточных ядер (пшеницы);
Космические объекты, на которых проводится биологические эксперименты
Биологические исследования проводятся: на пилотируемых аппаратах и беспилотных.
высотных геофизических ракетах с 1951 года,
спутники серии «Космос»,
космический аппарат «Бион»,
космический аппарат «Фотон».
Орбитальные станции
Ученые работающие в области космических биологических исследований
В биологических исследования принимали участие сотни ученых, вот некоторые имена: О. Г. Газенко, В. И. Яздовский, А. М. Генин, А. А. Гюрджиан, И. С. Балаховский, А. Д. Серяшин, В. С. Георгиевский, В. Н. Черниговский, В. В. Парин, Н. М. Сисакян, Н. П. Дубинин, В. А. Энгельгардт, А. А. Имшенецкий и многие другие.
Первыми орбитальными путешественниками считается собака Лайка, которая была помещена в первый в мире биологический искусственный спутник Земли 3 ноября 1957 года.
III. Наши исследования
1. Анализ литературы по выявлению задач биологических экспериментов в космосе.
Цели биологических опытов в космосе многоплановы, они служат решению таких практических задач космонавтики:
Определение степени опасности орбитального полета для живого существа (включая, разумеется, и самого человека),
Определение и создание возможности включать растения в систему жизнеобеспечения, использовать их в космических рейсах в качестве поглотителей углекислого газа, поставщиков кислорода и продуктов питания.
Фундаментальное научное значение.
Непосредственное изучение закономерностей, которыми характеризуется адаптация земных организмов к воздействию факторов космического полета.
Обоснование принципов и методов, применяемых для постоянного совершенствования защиты космонавтов.
Поиски живой материи и органических веществ в мировом пространстве и изучение особенностей и форм внеземной жизни.
Цели биологических исследований Примеры решения задач биологических исследований
Определение степени опасности орбитального полета для живого существа (включая, разумеется, и самого человека) 1957 год ( собака Лайка). Полеты в космос возможны.
1960 год ( собаки Белка и Стрелка). Полеты показали, что возможно безопасное возвращение на Землю.
1966 год ( собаки Ветерок и Уголек). Длительное пребывание в невесомости приводит к существенным, но обратимым функциональным, структурным и метаболическим изменениям в мышцах, костях, миокарде и нейро- сенсорной системе млекопитающих. Возникла необходимость более детального изучения этих изменений с целью разработки и внедрения в пилотируемую космонавтику средств профилактики неблагоприятного действия невесомости на организм человека.
Определение и создание возможности включать растения в систему жизнеобеспечения, использовать их в космических рейсах в качестве поглотителей углекислого газа, поставщиков кислорода и продуктов питания.
Эксперименты длительностью 630 суток проводились на борту орбитального комплекса "Мир" и 820 суток на борту МКС ученые исследовали такие высшие растения, как пшеница, горох, редис, ячмень, листовые культуры /салатная капуста "Мизуна" и другие/. "Результаты, показали, что условия космического полета и отсутствие такого экологически значимого фактора, как гравитация, не влияют на протекание основных процессов жизнедеятельности растений. Значит есть возможности создания систем жизнеобеспечения космических экипажей на основе биосферных механизмов регенерации среды обитания.
Фундаментальное научное значение. Выяснили влияние радиации и невесомости на один из таинственных механизмов живого - генетический код, на «запись» наследственных признаков, передаваемых от родителей к детям, от одного живого организма к другому.
Ученые считают, что, познав реакцию живого на невесомость, можно экспериментально выявить роль гравитации в зарождении и становлении жизни на Земле, то есть решить важнейшую научную и мировоззренческую проблему - проверить ту самую космологическую гипотезу о гравитации как определителе главных этапов развития жизни, о которой мы говорили.
Роль силы тяжести в возникновении жизни и реализации жизненных процессов, детерминированность индивидуального развития, уникальность биологической эволюции на Земле и т. д.
Непосредственное изучение закономерностей, которыми характеризуется адаптация земных организмов к воздействию факторов космического полета.
С 1973-1996 программа «Бион».
Комплексное исследование влияния невесомости на организм и его отдельные функциональные системы.
исследование влияния невесомости и факторов открытого космического пространства на внутриклеточные процессы жизнедеятельности.
изучение биологически значимых характеристик космического ионизирующего излучения и эффектов его воздействия на живые системы в условиях открытого пространства и внутри космического аппарата, а также исследование и отработка новых методов и средств космической дозиметрии для их последующего применения в перспективных космических миссиях.
обоснование принципов и методов, применяемых для постоянного совершенствования защиты космонавтов.
Невесомость, как выяснилось, вполне переносима, но при длительном в ней пребывании организм реагирует на условия жизни без веса: уменьшается мышечная масса, меняется минеральный состав костей, они становятся хрупкими, этот процесс особенно ярко выражен в позвонках, в костях конечностей. Так, прочность костей животных за две недели космической вахты снижается почти на 30%. И хотя организм через некоторое время после возвращения на Землю восстанавливается, есть опасность переломов в нештатной ситуации, например при жесткой посадке. Необходимо принимать меры, чтобы обеспечить человеку защиту. Разработали особые физические упражнения для космонавтов, конструировать специальные тренажеры, костюмы, способные уменьшить воздействие невесомости...
поиски живой материи и органических веществ в мировом пространстве и изучение особенностей и форм внеземной жизни.
14 марта 2016 года к Марсу запущен космический корабль с целью обнаружения живой материи.
Обследование Лунного грунта-реголита. Признаков жизни не обнаружено.
2. Систематизация материала по биологическим экспериментам.
Трудности, проблемы и особенности биологических экспериментов на орбите.
В течение длительного времени методы, которыми владела биология, позволяли изучать явления жизни в строго ограниченных пространственных пределах биосферы Земли и в несколько менее ограниченных, чем сейчас, временных пределах. Когда были созданы космические летательные аппаратов, способные превысить первую и вторую космические скорости и покинуть пределы Земли, стало возможным изучать природу и свойства живых организмов новыми, ранее недоступными методами и в несколько иных измерениях пространства и времени.
Исключительный биологический интерес экспериментальных исследований заключается в том, что имеется ряд факторов и других особенностей при космических полетах.
Во-первых, действие этих факторов во время космических полетов является непрерывным и практически неизменным.
Во-вторых, земные организмы за всю историю своего существования и эволюции не сталкивались с ними.
В-третьих, экспозиция к их воздействию не вызывает ни немедленной гибели, ни острой патологии, в связи с чем можно проводить точные и разнообразные биологические эксперименты.
Ученые-исследователи встретились с некоторыми трудностями:
Часто опыты проводятся без непосредственного участия исследователей, на автоматических спутниках.
применяется сложное и в то же время максимально легкое и компактное оборудование – таково непременное требование выведения на орбиту полезного груза.
Для высших животных, например, создаются автоматические системы, поставляющие кислород для дыхания, пищу и питье, удаляющие отходы жизнедеятельности.
В пилотируемые полеты космонавты пока не берут с собой высших животных. Сложны и очень трудны космические эксперименты на живом материале.
На боту корабля, из-за состояния невесомости, сложно использовать биоматериал, инструменты, реактивы, которые должны содержаться в герметических сосудах.
Работа космонавтов расписана по минутам; помимо биологических, они выполняют множество других программ, поэтому требование ко всем экспериментам: максимальная простота операций.
Инженерами в тесном сотрудничестве с биологами для содержания экспериментальных объектов на борту биоспутников была разработана соответствующая аппаратура, включающая контейнеры различных объемов и форм, термостаты, культиваторы растений, полностью автоматизированные системы жизнеобеспечения крыс, центрифуги для создания искусственной силы тяжести (ИСТ), облучатель с искусственным источником гамма-излучения, дозиметры и т.д.
Перспективы биологических исследований
Перспективная программа изучения роста и развития млекопитающих в условиях космического полета. Она предусматривала:
оценку влияния невесомости и гипергравитации на различные этапы пре- и постнатального развития; 
оценку возможности существования в условиях невесомости на протяжении полного цикла индивидуального развития и в последовательном ряду поколений; 
изучение темпов старения, возрастных изменений общей резистентности и репродуктивной способности животных в космических полетах и после возвращения на Землю. 
3. Анкетирование учащихся 7, 10,11 классов по теме: «Нравственный аспект биологических экспериментов над животными».
Было проведено анкетирование среди средних и старших классов. 7классов 50 человек, 10-11 классов 40 человек. Анкета содержала два вопроса:
Над какими животными проводились биологические эксперименты в космосе?
Как вы относитесь к экспериментами над животными?
Получились следующие результаты:
Классы Первый вопрос Второй вопрос
Популярные Остальные Отрицательно Положительно
7 Собаки, обезьяны Крысы, попугай, петух, баран 44 6
10 Собаки, обезьяны Кошки, черепахи. 4 16
11 Собаки, обезьяны Мыши, курицы 0 20
IV. Заключение
Собрав и систематизировав материал по данной теме, я узнала много нового: многообразие биообъектов, побывавших на орбите, цели, трудности биологических экспериментов. Оценила их значение для освоения космоса человеком. Столкнулась с нравственной проблемой опытов над животными. Со своей работой выступила перед учащимися школы, если бы они отвечали на вопросы анкеты после выступления, результаты были бы другими.
V. Ресурсы
http://enciklopediya-tehniki.ru/promyshlennost-na-b/biologicheskiy-iskusstvennyy-sputnik.htmlhttp://epizodsspace.airbase.ru/bibl/genin/chelovek-v-kosmose/02.htmlhttp://astronaut.ru/bookcase/books/spacebio/text/06.htmhttp://bse.sci-lib.com/article065124.htmlhttp://www.bbc.com/russian/blogs/2013/06/130614_blog_space_blinov_experimentshttp://www.agnivek.ru/snamerenia2.htmhttp://www.chaltlib.ru/articles/resurs/jubilei_goda/god_rossijjskojj_kosmonavtik/zhivotnye_v_kosmose/http://www.zoodrug.ru/topic1794.htmlhttp://www.xliby.ru/transport_i_aviacija/vzlyot_2007_11/p19.phphttp://scorcher.ru/journal/art/art59.phpРеброва Л.В. Живые организмы в космосе. М., Просвещение, 1989.
Газенко О.Г., Пестов И.Д., Макаров В.И. Человечество и космос. – М., Наука, 1987
VI.Приложение
Часть биологических объектов, находившихся на борту космических кораблей. Слева направо: соцветие традесканции в «биопатроне», мухи-дрозофилы («Восток-3»), сухие семена гречихи, мухи-дрозофилы («Восток-4»), икра вьюнов в «биопатроне».
Собака Стрелка со своим потомством.

Мыши проходят испытание в условиях невесомости.

Результаты экспериментов на биоспутнике «Биос 1М»

Кот Феликс готовиться к полету (1963 г.).

Японские рыбки Оризия
 В космосе побывали 32 обезьяны.

Нематоды.
Тихоходка

Паук.

Черепаха.

Перепела.