В замечательном научно-фантастическом романе Александра Беляева «Человек-амфибия» рассказывается о юноше, который обладал уникальной особенностью - он мог дышать как на суше, так и под водой. Такая способность была у него благодаря наличию органов дыхания, приспособленных как для водного дыхания, так и для дыхания воздухом. Фантастичность здесь в том, что парню были имплантированы жабры, которые совместно с легкими, делали из него амфибию.
В чём тут научная ценность?
Если вы помните химию или вообще хоть немного интересуетесь окружающим миром, то вам наверняка знакомо, что в воде присутствует кислород. В общем-то, рыбы и жители морского дна, а заодно и научно-фантастический герой Ихтиандр, вполне способны поглощать такой растворенный кислород и для дыхания этого им вполне достаточно.
Вот только у них есть специальный орган, который конструктивно может извлекать кислород из воды без ущерба для организма. Если же в лёгкие сухопутного существа, будь-то собака или человек, попадёт вода, то система не сможет с этим справиться и существо погибнет. Помимо того, что легкие сами по себе не могут отделить кислород от воды, там есть ещё и специальное покрытие, которое вымывается водой. Именно поэтому, если человек начал тонуть, захлебнулся, а потом был откачен спасителем, то нужно некоторое время следить за его состоянием даже без "видимых признаков утопления". Вымывание специального покрытия может привести к неприятным последствиям и впоследствии человек начнет задыхаться.
Кроме того если на больших глубинах будет использоваться "стандартная сухопутная схема дыхания", то разница в давлениях может привести к смертельным травмам. Лёгкие не смогут сопротивляться высокому давлению. Но вот если бы удалось заставить легкие работать как жабры, всё было бы значительно проще.
Идеи дыхания под водой с помощью самой же воды обсуждаются учеными довольно давно. Главная преграда тут, в общем-то, очевидна. Ихтиандру помогли дышать на глубине рыбьи жабры, которые и без того умели извлекать из воды нужный кислород. Лёгкие человека, увы, так сделать не смогут. Соединить же одновременно и лёгкие, и жабры как это было в кино, подобно параллельному соединению лампочек, к сожалению пока не получится.
Жидкостное дыхание у сухопутных существ
Но только рано отказываться от идеи дыхания водой. Пусть легкие чистую воду "переварить" и не способны из-за физиологической особенности конструкции, но они могут прекрасно работать с жидкостью специального типа. Исследования в этом направлении проводятся довольно давно, а в фильме "Бездна" демонстрировались вымышленные рабочие прототипы такого варианта жидкостного дыхания.
Преимущества тут очевидны. Если легкие будут заполнены жидкостью, то на большой глубине человека не будет давление выворачивать наизнанку. Первым делом проблемы появляются с легкими, потому что даже без глубокого анализа вопроса, дыхание на глубине нужно рассматривать как дыхание с наковальней на груди. Жидкость решит эту проблему.
Вопрос жидкостного дыхания долгое время воспринимался, как антинаучная утопия. Даже само по себе дыхание жидкостью специального типа (даже не водой) вместо смеси газов, которым является воздух, считался невозможным. Однако, в 1962 году Йоханнес Килстра с коллегами публикует научную статью, в которой описывает, что лабораторные мыши прекрасно могут дышать специальной жидкостью.
С этого момента идея воспринимается уже куда более серьезно. Начинаются работы по определению оптимальных составов для жидкостного дыхания и разработки сопутствующих технологий. В общем-то, получился Ихтиандр, но слегка модифицированный :)
Ну а в 2016 году отечественные ученые продемонстрировали эксперимент, где собака дышала жидкостью больше, чем полчаса и вполне комфортно себя чувствовала и в процессе эксперимента, и после него. Вы спросите какой именно состав жидкости используется? На этот вопрос сложно ответить, потому что это секретные исследования и в открытых источниках эти данные мы не увидим. Можно только догадываться о составе, исходя из необходимых нам свойств и особенностей физиологии сухопутного существа.
Сегодня ученые во всем мире работают над этой технологией, потому что её успешная адаптация позволит человеку гораздо более безопасно и полно исследовать большие глубины.
Пожалуйста, подпишитесь и обязательно возвращайтесь за новым контентом на проект! Возврат подписчика сейчас очень важен для существования канала! Виноват ДЗЕН...
Присоединяйся к моей телеге и читайте лучшее на бусти проекта!