ВНИМАНИЕ! На форуме начался конкурс - астрофотография месяца АПРЕЛЬ!
0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.
Кстати еще надо опредилиться какую именно часть биосферы мы с собой потащим. Ибо нет смысла пытаться утащить каждый вид букашек - это будет комбинаторно-сложно...На ядро такого космо-агроценоза лучшим кандидатом выглядят бобовые и их комплекс мутуалистов животных и микроогранизмов. Попросту это позволяет устранить (упростить?) одну из лишних ненужных нам сложностей - индустриальную азотофиксацию. Вопрос конечно насколько такое ядро будет жизнеспособно и устойчиво к биотическим и абиотическим стрессам. Хотя так-то это семейство растений обширно и многообразно - это должно повысить устойчивость, плюс в биоценозе будет некоторое количество вторичных компонентов...Первый из таких компонентов - виды-экстремофилы, приведенные выше. Относительная доля таких экстремофилов к общему биоразнообразию Земли весьма невелика , так что утащить большую часть из них будет комбинаторно-проще.Второе - условно можно обозвать "виды-алхимики". Это растения (и редко животные и микроорганизмы), производящие вторичные метаболиты, обладающие фармакологическими свойствами. Среди растений это в основном алкалоиды, хотя соединения других классов тоже могут демонстрировать активность, например терпеноиды. Вот пара статей:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8036335/https://www.intechopen.com/chapters/79930Тут уже набор подходящих видов вполне даже может исчисляться не более чем трехзначной цифрой (ну с видами-мутуалистами первые тысячи).И совсем небольшая третья группа - технически-ценные виды, дающие ценные материалы (латекс гевеи, сапонины (натуральные мыла) и т.д.) Этих вообще чуть ли не по пальцам пересчитать можно.В общем, девизом такого космического ценоза станет: "Не умеешь генерировать ценный прибавочный продукт - путь в галактику тебе заказан, нечего тебе там делать!"
Сам AlexAV намекал, что это всё можно было бы обойти используя не столько фотосинтезирующую биоту, сколько более допотопный биометаболизм основанный на химии
Гидропоника с исскуственным освещением энергетически крайне неэффективна. По мелочи так что-то выращивать можно, но для массового производство продуктов питания там где нет или мало солнечного света - это плохой путь.Я думал как можно преобразовать электричество в пищевые калории так, что-бы совсем уж не скатиться к пластиковой каше. Подозреваю, что лучший путь тут использование высших грибов.Цепочка в этом случае может выглядеть приблизительно следующим образом.1) Осуществляем электролиз воды, получаем водород и кислород.2) В природе есть микроорганизмы, которые могут расти в анаэробных условиях на смеси водорода и углекислого газа, используя путь Вуда — Льюнгдаля (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%86%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D0%B7). При этом они для получения энергии восстанавливают углекислый газ до уксусной кислоты:2CO2 + 4H2 = CH3COOH + 2H2O3) В отличие от водорода ацетат как источник энергии могут использовать почти все эукариоты. В аэробных условиях многие грибы могут расти на ацетате используя его как единственный источник энергии и углерода. Соответственно, используем полученную на предыдущем этапе уксусную кислоту (точнее её соль, скажем ацетат аммония) в качестве питательной среды для каких-нибудь сапрофитных шляпочных грибов. Ну а плодовые тела грибов используем а пищу. КПД всей этой цепочки можно дать следующую оценку.1) Производство водорода из воды в низкотемпературных электролизерах без технических ухищрений требует около 5 кВтч/м3. КПД 70%.2) При преобразование водорода в уксусную кислоту в энергию уксусной кислоты (ту которую можно получить при её полном окисление) перейдёт 92% энергии водорода.3) На легко усваиваемых субстратах (а ацетат - очень легко усваиваемый субстрат) коэффициент конверсии грибов может достигать 30%. Т.е полный КПД такого процесса будет до 20%. Это на порядок больше, чем можно получить в цепочке электричество - свет - зеленые растения.
AlexAV предлагад по-сути БВК для замыкания циклов в космической биосфере, что бы уменьшить поток энергии через малопроизводительный фотосинтез.
Один завод обещал превратить область (и не только ее) во вторую Австралию или Бразилию (лидеров по поставке мяса в те годы, кажется)
А как же расчёт показавший мизерность доли кинетической энергии звездолёта необходимой даже для самого расточительного фотосинтеза? Ну там, где мы сцепились вокруг тритиевых ламп.
Гравитация 0.5-1g
Кстати тоже интересный момент - где пролегает граница между "земными" уровнями гравитации, и "микрогравитацией" как фактором который нужно учитывать при создании биома? (вопрос не столько к вам, сколько ко всем аксакалам).
Цитата: alex_semenov от 14 Фев 2023 [22:11:13] Гравитация 0.5-1gКстати тоже интересный момент - где пролегает граница между "земными" уровнями гравитации, и "микрогравитацией" как фактором который нужно учитывать при создании биома? (вопрос не столько к вам, сколько ко всем аксакалам).
Поселениях в космосе которые никуда не летят.
Вот как начинают про получение водорода - электролизом, сразу хочется закрыть таких инженеров в эленктролизёрной.Образование газообразного водорода микроорганизмами
без бобовых или хотя бы каких-то других азотофиксаторов все равно никак
создание полноценно функционирующего космического биома тоже немаловажная часть успеха межзвездной колонизации
The exceptions are two derived lineages that arose late in termite evolution, the genus Microtermes, in which new queens carry asexual spores in their guts as starter inoculum for their new nests, and the single species Macrotermes bellicosus, in which the new king is the sole carrier of spores...... the vertically inherited fungi cultivated by the genus Microtermes and by Macrotermes bellicosus. Interestingly, these termite lineages are also exceptional in that fungal fruiting structures have never been observed on their nests , suggesting that evolution of inheritance of fungal clones from parent to offspring nest led to the abandonment of sexual fruiting as an integral part of the termite-fungus symbiosis
Acquisition of fungal starter material from external sources represents a primitive (ancestral) condition that arose at the origin of termite fungiculture, and it is still practiced by the great majority of fungus-growing termite lineages......Spore acquisition at the nest founding stage generally occurs during the rainy season, a time when Termitomyces fungi produce fruiting structures (mushrooms). During fruiting, Termitomyces sends out mycelial growths toward the nest surface and forms mushrooms for spore production. These spores are produced sexually (meiotically), and they are thus different from the asexual spores produced in combs
Ant and beetle fungiculture is most similar to that of Microtermes and Macrotermes bellicosus. Each generation, reproductive adults actively disperse their own fungus when they found new colonies. In ambrosia beetles, the beetles either ingest fungal spores before dispersal from their natal nest, or more commonly, gather spores in specialized storage structures (mycangia) for fungal transport. Whereas predispersal acquisition of fungi is relatively unspecific, only certain fungal species appear to survive in the mycangia, selectively eliminating unwanted fungi... similar selection must also occur at the nest founding stage in the termites: either the first workers actively select a cultivar for the new combs (e.g., by filtering out appropriate spores from ingested forage in their guts), or the specific growth conditions provided by the termites select indirectly by favoring certain cultivars only
All three insect farmers are proficient gardeners. They control cultivar growth and remove weedy fungal competitors to maintain healthy gardens. If the farmers are removed, the gardens quickly deteriorate as fungal growth either congests the galleries or the gardens are devastated by contaminants. Farming insects also prevent mites and nematodes, common invaders of fungus-gardens, from feeding on the fungus and from contaminating gardens with alien spores. Yet despite the farmer's weeding efforts, the stable conditions of gardens, optimized for fungal growth, occasionally attract specialized fungal garden parasites. This has been documented in detail for ant gardens, where the fungal parasite Escovopsis can infect gardens to the detriment of crop productivity and colony growth. A similarly parasitic association has been hypothesized for Xylaria fungi in termite combs because Xylaria overgrows the comb when the termites abandon it , resembling Escovopsis outbreaks in ant gardens. Specialist fungal parasites of beetle fungiculture have yet to be identified.To combat Escovopsis infections of gardens, attine ants use antimicrobial “pesticides” that they derive from bacteria grown on specialized regions of their own bodies. The bacteria belong to the genus Streptomyces, a well-known genus of soil bacteria that has been used by pharmaceutical industry for the discovery of novel antibiotics (e.g., streptomycin). Interestingly, Streptomyces bacteria and close relatives have also been isolated from termite guts. It is unclear whether the gut Streptomyces function as sources of “pesticides” in termite fungiculture, and whether bacteria known to be associated with ambrosia beetles could serve similar antimicrobial functions in beetle fungiculture.If there is an important message to be learned from the insect agriculturists, it may be that long-term evolutionary success as farmers depends on effective strategies for agricultural disease management. For example, the exceedingly successful termite and ant agriculturists rely on the propagation of cultivar clones in huge monocultures, and the ants are known to suppress crop diseases with antibiotics. Management strategies thought to minimize the evolution of specialized crop diseases and the emergence of antibiotic resistance in human agriculture, strategies such as intercropping, sexually recombining crops, and low-pesticide farming, are possibly implemented by some termites (sexual crops) and some beetles (sexual crops, intercropping), but clearly not by all insect farmers, particularly the ants. The ant farmers' disease resilience may lie in the combination of several adaptations, for example the reliance on a live source of pesticides (e.g., antibiotic-producing Streptomyces bacteria) that can coevolve with the pathogens; or more importantly, the intense monitoring of gardens to eradicate immediately resistant pathogen mutants before an epidemiological outbreak. Perhaps, apart from providing us with a glimpse at possible evolutionary outcomes of human agriculture millions of years from now, the insect farmers can teach us more imminently about epidemiological principles and disease management of agricultural pathogens. After all, they have been farmers for millions of years, and maybe they have figured out a trick or two that lead to their remarkable agricultural success.
Evolutionary reversal back to a non-fungus-farming lifestyle has apparently not occurred in any of the nine known, independently evolved farmer lineages (one termite, one ant, and seven beetle lineages). This supports the view, formulated first for humans, that the transition to agricultural existence is a drastic and possibly irreversible change that greatly constrains subsequent evolution.
Эволюция не имеет мотивации, совпадающей с мотивацией конструкторов и эксплуатантов ИБ
Вы уверены, что круговорот космонаутусов, их мочи, какашек, бактерий, вирусов, водорослей, простейших, червей, и т.п. в замкнутом объёме способен существовать без тех избыточных ресурсов, при которых привыкла существовать относительно сложная земная жизнь?Я боюсь, что неспособна никак и ни при каких условиях...
К звездам на пекулярных телах полетят надсущества грибов, муравьев, термитов и урбанусов.
Автор
Тема: Архитектура искусственного космического биома (Прочитано 2057 раз)
