Биофизика – экологии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В докладе представлены некоторые новые методические возможности, которые может предложить биофизика для решения фундаментальной задачи планетарной экологии – расшифровки механизма, поддерживающего равновесное состояние биосферы. В Институте биофизики СО РАН, где работает автор доклада, развиваются два взаимодополняющих направления в экологической биофизике: первое – мониторинг оптическими методами жизнедеятельности природных и сконструированных экосистем на примере биолюминесценции моря и замкнутых экосистем; второе – исследование закономерностей параметрического управления биосинтезом и создание биотехнических систем управления этими процессами для конструирования ноосфероподобных экосистем, в частности, для жизнеобеспечения людей в экстремальных условиях на Земле и в космосе.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. И. Гительзон

Институт биофизики Сибирского отделения РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: gitelson@ibp.ru

академик РАН, советник РАН, главный научный сотрудник

Россия, Красноярск

Список литературы

  1. Гительзон И. И. Отчёт о работе отряда биолюминесценции в 38-м рейсе экспедиционного судна "Витязь" // Архив Института океанологии АН СССР, 1966.
  2. Дарвин Ч. Дневник изысканий по естественной истории и геологии стран, посещённых во время кругосветного плавания корабля её величества "Бигль" под командой капитана Королевского флота Фиц Роя. М.-Л.: Биомедгиз, 1935.
  3. Harvey E. N. Bioluminescence. N.Y.: Acad. Press, 1952.
  4. Clark G. L., Backus R. H. Measurements of light penetration in relation to vertical migration and records of luminescence in deep-sea animals // Deep-sea Res. 1956. V. 4. P. 1-14.
  5. Kampa E. M., Boden B. P. Light generation in a sonic-scattering layer // Deep-sea Res. 1957. V. 4. № 2. P. 73-92.
  6. Гительзон И. И., Левин Л. А., Утюшев Р. Н. и др. Биолюминесценция в океане. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992.
  7. Hastings J. W. Bioluminescence in marine dinoflagellates // Natl. Biophys. Conf. 1959. V. 1. Р. 427-434.
  8. Родичева Э. К., Выдрякова Г. А., Медведева С.Е. Каталог светящихся бактерий. Новосибирск: Наука, 1997.
  9. Гительзон И. И. Светящиеся бактерии. М.: Наука, 1975.
  10. Kotlobay А. A. et al. Genetically encodable bioluminescent system from fungi // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2018. V. 115(50). P. 12728-12732.
  11. Purtov K. V., Petushkov V. N., Baranov M. S. et al. The Chemical Basis of Fungal Bioluminescence // Angew. Chem. Int. Engl. 2015. V. 54(28). P. 8124-8128.
  12. Kaskova Z. M., Dörr F. A., Petushkov V. N. et al. Mechanism and color modulation of fungal bioluminescence // Sci Adv. 2017. V. 3(4). e1602847.
  13. Гительзон И. И., Ковров Б. Г., Лисовский Г. М. и др. Экспериментальные экологические системы, включающие человека // Проблемы космической биологии. Т. 28. М.: Наука, 1975.
  14. Gitelson I. I., Lisovsky G. M., MacElroy R. D. Manmade Closed Ecological Sistems. L.-N.Y.: Tayler & Francis, 2003.
  15. Гительзон И. И., Фиш А. М., Чумакова Р. И., Кузнецов А. М. Максимальная скорость размножения бактерий и возможность её определения // Доклады АН СССР. 1973. № 6. С.1453-1455.
  16. Гительзон И. И., Киренский Л. В., Терсков И. А. и др. Замкнутый водообмен в двухзвенной биолого-технической системе жизнеобеспечения человека // Bioastronautics Proc. XIXth IAP Congress, New York, 1968 // Pergamon Press and PWN-Polish Sci. Publ. 1970. V. 4. Р. 91.
  17. Gitelson J. I., Blum V., Grigoriev A. I. et al. Biological-physical-Chemical Aspects of a Human Life Support System for a Luna Base // Acta Astronautica. 1995. V. 37. P. 385-394.
  18. Гительзон И. И., Лисовский Г. М., Терсков И. А. Сравнение продуктивности водорослей с высшими растениями // Управляемый биосинтез. М.: Наука, 1966. С. 68-75.
  19. Окладников Ю. Н., Власова Н. В., Касаева Г. Е., Родионов В. Н. Звено "человек" в эксперименте (медико-физиологические исследования) // Замкнутая система: человек – высшие растения / Отв. ред. Г. М. Лисовский. Новосибирск: Наука, 1979. С. 82-99.
  20. Тихомиров А. А., Ушакова С. А. Научные и технологические основы формирования фототрофного звена биолого-технических систем жизнеобеспечения. Красноярск: Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т, 2016.
  21. Вернадский В. И. Научная мысль как планетарное явление. М.: Наука, 1991.
  22. Яншина Ф. Т. Ноосфера: утопия или реальная перспектива? // Общественные науки и современность. 1993. № 1. С. 163-173.
  23. Моисеев Н. Н. Расставание с простотой. М.: Аграф, 1998.
  24. Волова Т. Г., Окладников Ю. Н., Сидько Ф. Я. и др. Производство белка на водороде / Отв. ред. И. И. Гительзон. Новосибирск: Наука, 1981.
  25. Шишацкий О. Н., Шишацкая Е. И., Волова Т. Г. Разрушаемые полимеры: потребности, производство, применение. Красноярск: ООО НИТ, 2010.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. ГИТЕЛЬЗОН Иосиф Исаевич – академик РАН, советник РАН, главный научный сотрудник ИБФ СО РАН.

Скачать (189KB)
Метаданные
3. Рис. 1. Море полно света Регистрация биолюминометром световых вспышек за 3 мин.

Скачать (89KB)
Метаданные
4. Рис. 2. Спуск за борт прибора "Ромашка" – зондирующего аппаратурного комплекса для прицельного отбора в режиме реального времени планктонных и гидрохимических проб по показаниям биолюминометра

Скачать (447KB)
Метаданные
5. Рис. 3. Экспедиционное судно "Витязь" Института океанологии Академии наук

Скачать (340KB)
Метаданные
6. Рис. 4. Первый эскиз биолюминесцентного поля Мирового океана по данным экспедиций Института физики (биофизики) СО РАН на судах Института океанологии РАН Плотность закраски соответствует интенсивности биолюминесцентного свечения

Скачать (607KB)
Метаданные
7. Рис. 5. Кластер генов, кодирующих ферменты цикла кофейной кислоты – биохимического каскада, отвечающего за свечение грибов Источники: [10, 11]

Скачать (406KB)
Метаданные
8. Рис. 6. Макет БИОС-3 1 – жилая часть: три кабины для экипажа, санитарно-гигиенический модуль, кухня-столовая; 2 – фитотрон с высшими растениями: два с площадями посева 20 м2 в каждом; 3 – водорослевый культиватор: три фитобиореактора объёмом 20 л каждый для выращивания Chlorella vulgaris

Скачать (544KB)
Метаданные
9. Рис. 7. Пилотный культиватор для биосинтеза белковой биомассы водородными бактериями (Институт биофизики СО РАН)

Скачать (555KB)
Метаданные
10. Рис. 8. Разрушение таблетированного биопластика в море

Скачать (290KB)
Метаданные
11. Рис. 9. Проект комплекса мегабиосайнс "Гелиоводородный биосинтез" Автор схемы – инженер В.М. Подлесный (ИБФ)

Скачать (484KB)
Метаданные
12. Рис. 10. Древо познания биосферы–ноосферы. Перспектива роста и плодоношения на благо человечества (вольное художественное представление) 1 – технология замкнутых экосистем, 2 – агротехнология для пустынь, 3 – регенерация атмосферы, 4 – жизнеобеспечение человека в Арктике и Антарктике, 5 – дистантный мониторинг биосферных процессов, 6 – моделирование биосферы, 7 – моделирование ноосферы, 8 – обитаемые орбитальные станции, 9 – жизнеобеспечение полётов в Солнечной системе, 10 – лунная база, 11 – марсианская база Рисунок В.Г. Леоновой

Скачать (251KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2019