జీవితం మరింత బలమైన గురుత్వంలో తరతరాలుగా గడిపితే ఏమవుతుంది?

University of California Riverside పరిశోధకులు ఒక సుదీర్ఘ science-fiction ప్రశ్నను ప్రయోగశాల లోపలికి తెచ్చారు: భూమి కంటే గురుత్వం చాలా ఎక్కువగా, అది కూడా దీర్ఘకాలం కొనసాగితే జీవశాస్త్రం ఎలా స్పందిస్తుంది? Journal of Experimental Biology లో రాస్తూ, బృందం fruit flies మరియు centrifugal force ను ఉపయోగించి 4G నుండి 13G వరకు ఉన్న పరిస్థితుల దీర్ఘకాల ప్రభావాలను పరిశీలించింది.

ఈ ప్రశ్న spaceflight కి స్పష్టంగా సంబంధించినది. నిజమైన long-term hypergravity ని సహజంగా లేదా ప్రయోగాత్మకంగా సృష్టించడం కష్టం, కానీ centrifuges ఒక ఉపయోగకరమైన ప్రత్యామ్నాయం ఇస్తాయి, అలాగే rotating habitats అనేవి space లో artificial gravity సృష్టించడానికి ప్రధాన ఆలోచనలలో ఒకటి. కాబట్టి చిన్నజీవుల అధ్యయనాలు కూడా ముఖ్యమే, ఎందుకంటే అవి మనుషులు ఒక రోజు నిర్మించవచ్చని భావించే వాతావరణాల్లో ఉత్పన్నమయ్యే జీవశాస్త్రీయ tradeoffs ను మ్యాప్ చేయడం ప్రారంభిస్తాయి.

ఈ ప్రయోగం తక్షణ మరియు బహుళ-తరాల exposure రెండింటినీ పరీక్షించింది

UCR బృందం flies ను అధిక-gravity పరిస్థితులకు రెండు విధాలుగా గురి చేసింది. కొన్నింటికి 24 గంటల acute కాలాన్ని ఇచ్చారు, మరికొన్నింటిని ఆ పరిస్థితుల్లోనే పెంచారు. ఇంకా ముందుకు వెళ్లి, ఒకే hypergravity environment లో ఎదిగిన 10 తరాల fruit flies ను పరిశీలించి, తరువాత వాటిని సాధారణ 1G పరిస్థితుల్లోకి తీసుకువచ్చి గమనించారు.

ఈ multigenerational డిజైన్ అధ్యయనాన్ని ప్రత్యేకంగా నిలబెడుతుంది. ఇది అధిక గురుత్వం కేవలం ఒక శరీరాన్ని తక్షణంలో అణచివేస్తుందా అనే ప్రశ్నను దాటి, జీవులు కాలక్రమంలో ప్రవర్తన మరియు శరీర క్రియలను పునఃసంఘటించగలవా అనే దిశలో ప్రశ్నను తీసుకెళ్తుంది. ఫలితాలు అనుకూలన జరుగుతుందని సూచిస్తున్నాయి, కానీ అది అందరూ ఒకేలా మరింత బలంగా లేదా మరింత సామర్థ్యవంతంగా మారే సరళ కథ కాదు.

A Saturn V rocket accelerates off the pad. Sustained acceleration is exactly what conjures the faint quantum glow of Unruh radiation. Credit: NASA (public domain).
More in Space

వేగవృద్ధి ఖాళీ అంతరిక్షాన్ని ఎందుకు మెరిపించగలదు

Universe Today లో వచ్చిన కొత్త వివరణ Unruh వికిరణాన్ని పరిచయం చేస్తుంది. ఇది ఒక క్వాంటం ప్రభావం; ఇందులో వేగవృద్ధి చెందుతున్న పరిశీలకుడు ఖాళీగా కనిపించే అంతరిక్షంలో కూడా కణాల ఒక ఉష్ణ సముదాయాన్ని అనుభవించగలడు.

Read article

Startle response నిలిచింది, కానీ movement తీవ్రంగా తగ్గింది

పరిశీలించిన ప్రధాన ప్రవర్తనలలో flies యొక్క negative geotaxis response కూడా ఉంది. vialలను తట్టినప్పుడు flies సాధారణంగా పైకి ఎక్కుతాయి. నివేదిక ప్రకారం, పెరిగిన gravityలో కూడా ఆ response ఎక్కువగా అలాగే నిలిచింది. ప్రాయోగికంగా చూస్తే, అదనపు బలం వల్ల వాటి కాళ్లు మరియు కండరాలు పూర్తిగా పనిచేయకపోయినట్లు కాలేదు.

అదే సమయంలో, వాటి spontaneous movement గణనీయంగా తగ్గింది. ఈ contrast ఆర్టికల్‌లో అత్యంత వెల్లడించే ఫలితాల్లో ఒకటి. ఒక reflex కొనసాగిందని చెప్పడం, రోజువారీ పనితీరు మారలేదని అర్థం కాదు. flies ఇప్పటికీ emergency-type response చేయగలిగాయి, కానీ వారి సాధారణ కార్యకలాపం స్పష్టంగా తగ్గింది. ఇది స్థిరమైన gravitational stress కింద ప్రవర్తన ఎలా మళ్లీ అమర్చబడుతుందో అనే లోతైన rewiring ను సూచిస్తుంది.

Artificial gravity భావనలకు ఇది ఎందుకు ముఖ్యము

Artificial gravity ను దీర్ఘకాల spaceflight వల్ల కలిగే శారీరక నష్టాన్ని తగ్గించే మార్గంగా తరచుగా చర్చిస్తారు. తర్కం సులభం: microgravity సమస్యలు కలిగిస్తే, gravity ను తిరిగి ఇవ్వడం సహాయపడాలి. కానీ ఈ కొత్త నివేదిక gravity ఒక simple on-off switch కాదని గుర్తు చేస్తోంది. ఎక్కువ gravity ఎప్పుడూ మంచిదే కాదు, భూమి సాధారణ స్థాయికి చాలా మించి ఉన్న gravityలో దీర్ఘకాల exposure తనదైన జీవశాస్త్రీయ ఖర్చులను సృష్టించవచ్చు.

ఇది భవిష్యత్తులో rotating habitats మరియు spacecraft భావనలకు ముఖ్యమైనది. Engineers rotation rates మరియు structural loads ను లెక్కించగలరు, కానీ జీవశాస్త్రీయ tolerance ను ఇంకా అర్థం చేసుకోవాలి. ఈ రకమైన అధ్యయనాలు మనుషులు 4G, 7G, లేదా 10G కి దీర్ఘకాలంలో ఎలా స్పందిస్తారో నేరుగా చెప్పవు. కానీ sustained higher-gravity environments కొన్ని పనులను కాపాడుతూ, మరికొన్నింటిని గణనీయంగా మార్చగలవని చూపిస్తాయి, ఆ ప్రభావాలు తరతరాలకూ కొనసాగవచ్చు.

This artist's illustration shows a supermassive black hole (SMBH) tearing apart a star that got too close in a tidal disruption event. These events flare brightly, making otherwise invisible black holes visible. Astrophysicists want to find more of these events across cosmic time so they can understand how SMBH have become so massive. The upcoming Nancy Grace Roman Space Telescope will find many more of them. Image Credit: NASA, Ralf Crawford (STScI)
More in Space

Roman Space Telescope నక్షత్రాల వినాశనం ద్వారా ప్రాచీన బ్లాక్ హోల్స్‌ను బయటపెట్టవచ్చు

NASA యొక్క Nancy Grace Roman Space Telescope, cosmic time అంతటా అనేక tidal disruption events‌ను గుర్తించగలదని, దీని ద్వారా ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు తక్కువ-భారీ supermassive black holes వృద్ధిని ట్రాక్ చేయగలరని కొత్త పరిశోధన సూచిస్తోంది.

Read article

ఫలితాన్ని మరింత వాస్తవంగా ఎలా చదవాలి

సాధారణ ఊహ hypergravity ను ఒక training montage లాగా చూస్తుంది: ఎక్కువ బలాన్ని తట్టుకుని, చివరికి మరింత బలంగా బయటకు రావడం. Universe Today నివేదిక ఈ సాంస్కృతిక చిత్రంతో ప్రారంభమై, తరువాత మరింత జాగ్రత్తైన శాస్త్రీయ చదవుదలకు వెళ్తుంది. fruit flies కేవలం తమకు మెరుగైన versions గా మారలేదు. దానికి బదులుగా, ఆధారాలు ఎంపికాత్మక, పరిమిత, మరియు ప్రవర్తన పరంగా అసమాన adaptation ను సూచిస్తున్నాయి.

తదుపరి దశ gravity research కి ఇది మరింత ఉపయోగకరమైన枠ం. Space biology కేవలం జీవులు మారిన వాతావరణాల్లో బతుకుతాయా లేదా అన్నదే కాదు, ఏ పనులు నిలిచివుంటాయి, ఏవి తగ్గుతాయి, మరియు ఆ ప్రభావాలు కాలానుగుణంగా మరియు తరతరాలుగా ఎలా మారతాయో కూడా అర్థం చేసుకోవాలి.

నివేదికలో హైలైట్ చేసిన కీలక కనుగొన్న విషయాలు

  • Fruit flies ను centrifugal force ఉపయోగించి 4G, 7G, 10G, మరియు 13G పరిస్థితులకు గురి చేశారు.
  • అధ్యయనంలో 24 గంటల exposure మరియు 10 తరాల chronic exposure రెండూ ఉన్నాయి.
  • Flies యొక్క startle climbing response ఎక్కువగా అలాగే ఉండగా, spontaneous movement తీవ్రంగా తగ్గింది.

Artificial gravity పై ఆధారపడే space settlement భావనల కోసం ఇది ముఖ్యమైన ఫలితం. జీవ వ్యవస్థలు బలమైన గురుత్వ వాతావరణాలకు అనుకూలించగలవని ఇది సూచిస్తోంది, కానీ గణనీయమైన మార్పు లేకుండా కాదు. Habitat design యొక్క భవిష్యత్తు gravity సృష్టించడంపైనే కాదు, సరైన స్థాయిని ఎంచుకోవడంపైనా ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఈ వ్యాసం Universe Today నివేదికపై ఆధారపడి ఉంది. అసలు వ్యాసాన్ని చదవండి.

Originally published on universetoday.com