Предположим, что у людей есть технология и мотивация для генной инженерии людей, способных дышать под водой и на суше. Также предположим, что для этого примера механическая технология несколько ограничена, чтобы сделать генетические варианты более благоприятными.
Можно ли создать людей, которые могли бы выжить относительно без посторонней помощи на суше и на экстремальных глубинах?
Под этим я подразумеваю до 1 км под водой, хотя до глубины 10 км (Маринская траншея) или даже глубже до глубины 20-30 км.
Я стремлюсь спроектировать общество, в котором смесь этих модифицированных и обычных людей жила бы в подводной биосфере и работала бы вместе в командах подводных лодок/фридайверов.
Я вижу в этом четыре основные проблемы.
Давление на больших глубинах. Насколько я понимаю, давление раздавит все, что содержит воздух, поэтому обычные легкие не работают. Гилунг, предложенный в этом вопросе , вероятно, понадобится, но я не уверен, какие другие изменения потребуются людям, чтобы выжить на больших глубинах.
Недостаток кислорода. Человек, дышащий с модифицированной жаберной системой, не будет потреблять столько кислорода, сколько человек, дышащий воздухом. Это может вызвать проблемы, если вы пытаетесь работать в течение длительного времени при низком уровне кислорода.
Холодный. Глубокие глубины довольно холодны, но не кажутся за пределами человеческого выживания. Возьмите с собой зимнюю одежду, возможно, устройте обогреваемую секцию на подводных лодках, чтобы водяные могли согреться.
Время опрессовки. Чтобы водяные могли перемещаться между сушей и морем, им нужно было пройти через какую-то декомпрессионную камеру. Если этот процесс слишком долгий/дорогой/сложный, это может вызвать проблемы для общества, смешивающего два вида.
Попытка найти творческие решения этих проблем или найти другие проблемы, о которых я не думал.
Вам не нужны генетически модифицированные люди, достаточно обычных людей.
Давление, кроме легких, не является проблемой для человека, потому что наше тело заполнено жидкостями, которые очень слабо сжимаемы, и давление не влияет на нормальные функции. Наши кости твердые, но так как давление идет со всех сторон, они также не ломаются и не повреждаются.
Так что наполните легкие пригодной для дыхания жидкостью , и люди смогут выдержать экстремальное давление.
Хотя в фильме «Бездна » эта идея представлена, многие люди думают, что это научная фантастика. Это не так, пригодные для дыхания жидкости, такие как перфторуглерод, существуют и могут быть действительно использованы для этой цели.
Итак, вам нужен аппарат для глубоководных погружений.
Человек настраивает снаряжение. Он дышит или получает инъекцию, которая делает его бессознательным (Вы можете сделать это сознательно, но это будет пыткой). Затем устройство медленно наполняет легкие пригодной для дыхания жидкостью и вставляет складные трубки в трахею/легкие.
Эти трубки действуют как усилитель дыхания. Проблема в том, что человек не может дышать достаточно глубоко, чтобы циркулировать жидкость, поэтому механизм регистрирует ваше дыхание, а трубки усиливают дыхание, чтобы соответствующим образом смешивать жидкость и пополнять ее кислородом. Таким образом, дыхание ограничено только количеством кислорода. С ядерной батареей и, следовательно, необходимой безграничной энергией, необходимый кислород может производиться из морской воды и обеспечивает неограниченный доступ.
После погружения человек снова теряет сознание, его кладут вниз головой на носилки для откачки жидкости, шестерня выкачивает жидкость наружу, складывается и втягивается, и ее можно вынести. Задача завершена.
Несколько замечаний к критике Арно Гермонда: Все эти пункты, за исключением синдрома высокого нервного давления (HPNS), не имеют ничего общего с жидкостным дыханием, только с нормальным газообразным дыханием и поэтому буквально бессмысленны. Чтобы можно было дышать, газы должны иметь то же давление, что и внешняя вода, а поскольку кислород становится токсичным при слишком высоком парциальном давлении, единственный необходимый компонент кислорода необходимо заменить азотом, водородом или гелием. Эти газы растворяются в кровотоке/жидкостях тела и вызывают неприятные явления, такие как декомпрессионная болезнь, когда они выходят пузырями при более низком давлении.
Эти явления не проявляются при жидкостном дыхании , потому что нет необходимости в других газах, кроме кислорода. HPNS вызывается давлением, но ему можно противодействовать наркотическими газами (вы можете либо использовать водород в качестве второго компонента, либо изобрести новое стабилизирующее вещество, которое адаптирует нервы к высокому давлению). Если дайвер всплывает, в кровотоке нет других токсичных газов и, следовательно, нет эффектов декомпрессии.
Среднее ухо и другие воздушные емкости (околоносовые пазухи) также должны быть заполнены жидкостью через евстахиевы трубы и отверстия пазух. Перфторуглерод нетоксичен, и среднее ухо способно удалять жидкости из уха. В этом случае проблем с ломкостью барабанных перепонок не возникает.
Я не врач, но мне ничего не известно о «накоплении токсинов» или «высоком давлении препятствует правильному функционированию клеток». Ячейки не сжимаются (уменьшение объема практически незначительно для жидкостей и твердых тел), а высокое давление не изменяет скорость реакции для твердых и жидких тел (!).
Конечно, будут вероятные неизвестные негативные эффекты, которые в действительности произойдут на глубине более 1 км, но пока они неизвестны, вы можете игнорировать их ради истории, которую вы пишете.
Обратите внимание на морских млекопитающих, а не на рыб
Известно, что тюлени и киты ныряют на глубину 2-3 км под поверхность. Адаптации, которые вам нужны, — это не жабры (которые, скорее всего, просто не будут работать у млекопитающего), а физиологические модификации, позволяющие больше запасать кислород в крови и мышцах, более эффективно удалять кислород из воздуха и изменять давление, не вызывая изгибов. Некоторые киты могут нырять более 2 часов, но для людей это маловероятно, максимум 30-45 минут. По вашему сценарию, эти модифицированные люди могли бы подышать дополнительным воздухом, находясь под водой, чтобы продлить свои погружения.
Кажется вероятным, что эти физиологические модификации могут быть расширены, чтобы обеспечить выживание на глубине до 4 или 5 км под поверхностью, но глубже этого может оказаться невозможным.
Может быть, вы могли бы генетически спроектировать людей, чтобы они были гибридами одного из этих животных, оба из которых были найдены живущими в Марианской впадине :
Рыба-улитка , найденная на глубине 8145 метров
Я не уверен, как еще вы могли бы сделать это без огромного количества маханий руками.
Поскольку вы говорите о глубинах 10-30 км, я должен не согласиться с ответом Торстена,
Максимальное погружение было зафиксировано на 500-600 м. Как уже упоминалось, погружения на большую глубину связаны с отравлением газами (азот, кислород, ...), а также с: - психологическими синдромами, такими как нервный синдром высокого давления (HPNS) и тем фактом, что вы живете в темноте - накоплением токсинов в Кровь (ваша кровь и ферменты могут не циркулировать должным образом, что приводит к накоплению токсинов) - разрыв барабанной перепонки при высоком давлении и т. д.
Что касается кислорода: ну, с гелием в смеси дайверы теоретически могут опускаться примерно до 300 метров, что теоретически позволяет нырять на 2-4 км, но это никогда не делалось (потому что, скорее всего, погружение в одну сторону). Но на большей глубине вы можете ожидать, что он также станет токсичным. Итак, альтернатива SF, такая как жидкость в легких, предложенная выше, чтобы избежать этой проблемы токсичности, почему бы и нет.
Однако вам все равно нужно найти способ снять проблему с высоким давлением. Либо обманом (представьте себе устойчивое к давлению близкое окружение), либо махните рукой на свое тело и систему кровообращения (при сильном давлении можно ожидать, что клетки не будут функционировать должным образом). На самом деле у существ, живущих на больших глубинах, тело похоже на губку.
Я нашел похожие вопросы в сети, вы можете найти некоторые элементы: https://www.quora.com/What-is-the-maximum-depth-a-human-body-can-go-to-under-water-beyond -которое-давление-было бы-невыносимым
https://www.quora.com/Fish-can-tolerate-the-огромное-давление-под-водой-но-люди-косяк-почему
пользователь45623
AlexP
JDługosz