Гравитационная биология изучает влияние гравитации на живые организмы . На протяжении всей истории Земли жизнь развивалась , чтобы выживать в изменяющихся условиях, таких как изменения климата и среды обитания . Однако одним из постоянных факторов эволюции с момента зарождения жизни на Земле является сила гравитации. Как следствие, все биологические процессы приучены к постоянно присутствующей силе гравитации, и даже небольшие изменения этой силы могут оказывать значительное влияние на здоровье, функционирование и систему организмов. [1]
Сила тяжести на поверхности Земли, обычно обозначаемая g , оставалась постоянной как по направлению, так и по величине с момента образования планеты. [ требуется ссылка ] В результате и растительная , и животная жизнь эволюционировали, чтобы полагаться на нее и справляться с ней различными способами. Например, люди используют внутренние модели в планировании движений, которые учитывают влияние гравитации на крупную и мелкую моторику. [2]
Тропизмы растений — это направленные движения растения по отношению к направленному стимулу. Одним из таких тропизмов является гравитропизм , или рост или движение растения по отношению к силе тяжести. Корни растений растут по направлению силы тяжести и от солнечного света, а побеги и стебли растут против силы тяжести и по направлению к солнечному свету.
Гравитация оказала влияние на развитие животной жизни с момента появления первого одноклеточного организма . Размер отдельных биологических клеток обратно пропорционален силе гравитационного поля, действующего на клетку. То есть в более сильных гравитационных полях размер клеток уменьшается, а в более слабых гравитационных полях размер клеток увеличивается. Таким образом, гравитация является ограничивающим фактором роста отдельных клеток.
Клетки, которые были по природе больше, чем размер, который допускала бы только гравитация, должны были разработать средства защиты от внутреннего осаждения. Некоторые из этих методов основаны на протоплазматическом движении, тонкой и вытянутой форме тела клетки, повышенной цитоплазматической вязкости и уменьшенном диапазоне удельного веса компонентов клетки относительно основной плазмы. [3]
Влияние гравитации на многоклеточные организмы значительно более радикально. В период, когда животные впервые эволюционировали, чтобы выжить на суше, некоторый метод направленного передвижения и, таким образом, форма внутреннего скелета или внешнего скелета должны были справиться с увеличением кажущейся силы тяжести из-за ослабления восходящей силы плавучести . До этого момента большинство форм жизни были маленькими и имели червеобразный или медузоподобный вид, и без этого эволюционного шага не смогли бы поддерживать свою форму или передвигаться по суше.
У крупных наземных позвоночных гравитационные силы влияют на опорно -двигательный аппарат , распределение жидкости и гидродинамику кровообращения .
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )Астробиология: Живая Вселенная - Гравитационная биология{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )