Как сделать людей совместимыми с атмосферой CO2 высокого давления?

Мы нашли пригодную для жизни планету вокруг Проциона , и у нас есть технология, чтобы заселить ее. Однако он находится во внешней части обитаемой зоны своих систем. Так что, хотя у него хорошо развитая и в основном биосовместимая экосфера, его атмосфера не очень похожа на земную.

  • 11,6 атм CO2
  • 2,4 атм N2
  • 0,18 атм О2
  • следы Ar, H2O, пыли и O3

более того

  • 0,8 г поверхностной гравитации
  • -5С средняя температура
  • Осевой наклон 78°
  • 37% поверхностная вода
  • застойная тектоника крышки (капли и шлейф, как на Венере), но углеродный цикл стабилен
  • звезда - молодой F-Type (1,85 млрд лет)
  • наземные экосистемы молоды и примитивны (преобладают одноклеточные и колониальные организмы, многоклеточности всего несколько миллионов лет)
  • жизнь сосредоточена вокруг полярных морей и обширных территорий вокруг них, которые затапливаются осенними дождями, замерзают зимой и пересыхают летом.

О терраформировании не может быть и речи, потому что ряд мощных артиллерий и организаций хотят изучать биосферу. Итак, биоформинг . Зимы решаются с помощью возможностей гибернации, более высокие температурные допуски также просты, а проблема с низким содержанием кислорода была решена.

Однако как изменить человека, чтобы сделать СО2 переносимым? Это звучит плохо.

Когда углекислый газ растворяется в воде, он образует немного угольной кислоты. И эта кислота является ключевой частью нашей дыхательной системы. Когда углекислый газ накапливается в нашей крови, образуется угольная кислота, и кислотность крови повышается. И человеческий организм имеет тенденцию довольно плохо справляться с изменениями рН. Кровь должна иметь рН от 7,35 до 7,45, и любое значительное отклонение от этого нарушает функцию крови. Как только pH падает ниже 6,8, что на удивление легко, происходит необратимое повреждение клеток. Такой кислотности можно довольно легко достичь, вдыхая 30% CO2 при атмосферном давлении.

Итак, какие модификации должны быть сделаны для людей, чтобы справиться с этим? Генная инженерия предпочтительнее по идеологическим причинам, но можно использовать и кибернетику.

Невозможно, если не считать совершенно другого метаболизма (и результат этого вряд ли можно назвать человеческим). Проблема в том, что ЛЮБОЙ аэробный организм, а не только человек, производит СО2 в качестве побочного продукта. Избавление от этих отходов зависит от более низкой концентрации вне тела.
@jamesqf это может быть хорошим ответом
@ SJuan76: Тем не менее, кто-то с большим биологическим опытом, чем я, должен был бы написать это. Хотя я могу думать о возможностях, таких как, например, активный «насос» CO2 для избавления от CO2 (например, различные каналы, которые поддерживают баланс натрия, калия и других ионов), но для их привода потребуется метаболическая энергия. ...

Ответы (1)

Этот уровень углекислого газа смертелен по нескольким причинам.

Вы упомянули PH крови, но есть множество проблем, которые нужно как-то решить.

Азотный наркоз - заявленного парциального давления азота было бы достаточно, чтобы вызвать легкий азотный наркоз, но CO2 примерно в 20 раз сильнее, чем N2 с точки зрения наркоза. Уровень наркоза намного превышает смертельный уровень. Обратите внимание, что механизм наркоза изучен недостаточно.

Цереброспинальная жидкость (ЦСЖ) PH - это прямой вход в систему дыхательной регуляции организма. Если вы дышите в бумажный пакет, уровень CO2 быстро повышается, и вы начинаете учащенно дышать и испытываете значительный дискомфорт, несмотря на то, что в воздухе, которым вы дышите, все еще много кислорода. Ваше тело реагирует на повышенный уровень CO2 изменением рН спинномозговой жидкости и пытается увеличить дыхание, чтобы компенсировать это. Высокий уровень CO2 может привести к летальному исходу (коме с последующей смертью).

Гипокальциемия Высокий уровень CO2 серьезно истощает кальций, необходимый для основных функций организма. Помимо хорошо известного использования в костях и зубах, кальций необходим для функционирования нервов, а также для способности всех мышц сокращаться. Не уверен, что вы умрете быстрее от мышечных проблем или отказа нервной системы от такого уровня истощения кальция.

Я подозреваю, что есть и другие причины, по которым такой уровень CO2 может оказаться смертельным.

Да, планета очень сурова к людям. Но что можно было сделать с этим с помощью генной инженерии? Вы просто перечисляете любое количество причин, по которым эта среда может кого-то убить.
Может быть, в этом и есть смысл, существует так много способов убить человека, что мы понятия не имеем, как обойти биологические ограничения. Это, безусловно, верно без современных знаний о генной инженерии. Я специально упоминаю наркоз, потому что мы даже не понимаем механизма этого наркоза, не говоря уже о том, как его перестроить. Это фреймовый вызов — вы просите о чем-то, на что невозможно ответить положительно.
Хм, кому-то придется выращивать в чанах мясных марионеток из местного генетического материала, который по определению адаптирован к СО2, и либо пересаживать человеческий мозг в банку с соответствующим интерфейсом, либо мысленно загружать человека в мозг, сделанный из местного вещи. Интересный Франкенштейн.