Система кровообращения на основе газа?

Я создаю вид, который имеет газовую систему кровообращения.

Как можно спроектировать такую ​​систему, в которой жидкая кровь заменена каким-то газом? Какие кровеносные сосуды ему потребуются, как клетки крови и гормоны могут перемещаться по системе, какое давление потребуется и т. д.?

Для ясности: под кровеносной системой я подразумеваю замкнутую систему с «сердцем», которое перекачивает содержащиеся в нем газы и питательные вещества по всему телу, подобно жидкостным системам.

Из старых комментариев я думаю, что возражение было основано на настройке газового гиганта, которая с тех пор была удалена из вопроса. Поэтому я добавляю научно обоснованный тег.

Ответы (3)

Если она живет в условиях, отличных от тех, к которым мы привыкли, это может быть сверхкритическая жидкость . То есть газ настолько плотный, что он будет таким же, как то, что мы считаем жидкостью. На самом деле он не обязательно должен быть сверхкритическим, поскольку газ такой же плотный, как жидкость того же вещества. Это может быть настоящая газовая фаза, но такая же плотная, как то, что мы считаем жидкостью, скажем, вода. Посмотрите, например, на атмосферу Венеры .

Плотность жидкости в замкнутой системе позволяет ей переносить другие частицы. На насос влияет способность жидкости сжиматься. Вам нужен насос в форме сердца, а не гребной винт, верно?

Но сделать его сверхкритической жидкостью было бы действительно круто , и можно было бы использовать что-то вроде теплового насоса с фазовым переходом в качестве сердца!


Как правило , газы имеют плотность около 1, а жидкости около 1000. Сверхкритическая жидкость имеет плотность 100–1000 и часть вязкости жидкости.

Кроме того, в сверхкритической жидкости нет поверхностного натяжения, так как нет границы раздела фаз жидкость/газ. Изменяя давление и температуру жидкости, свойства можно «настроить», чтобы они были более жидкими или газообразными . Одним из наиболее важных свойств является растворимость материала в жидкости.

сверхкритический CO2

Это дает богатый источник идей о том, как может работать транспортировка материала: перепады давления могут заставить материал перейти в раствор или выпасть. Более низкая вязкость по сравнению с жидкостью и отсутствие поверхностного натяжения позволяют легко перемещаться по тонким каналам. Он может диффундировать намного лучше, чем жидкость, поэтому кажется хорошей идеей для циркуляции по тем же причинам, по которым он используется в промышленных процессах (не ограничиваясь проблемой трахеи для газа!)

Интересующие вас см. раздел об атмосферах планет . Как насчет океана сверхкритической воды со льдом на дне ? Это достаточно безумно?

Итак, вам нужно высокое давление и достаточно высокая температура, чтобы оно не просто стало жидким. Фактические значения зависят от жидкости, и, как объясняется в статье, вы можете смешивать жидкости, чтобы получить нужную точку. Таким образом, тело может использовать кровь, которая находится прямо у кончика линии фазы жидкость/газ, так что его сердце может вызвать изменение фазы в одном направлении и избежать его в другом, или использовать внезапные различия в вязкости для достижения насосного действия.

См. также « Близко к критическому » Хэла Клемента. На его планете была атмосфера/океан вблизи критической точки воды, но я не думаю, что он исследовал, как биологические процессы могут использовать это.


Пролитая кровь — виньетка

ⶼ завопил от удивления не меньше, чем от боли.

Он натягивал лук и сосредоточился на добыче, которую они выслеживали все утро, когда из ниоткуда на него напал ! ↭ похож на толстую веревку длиной в половину пяди с кусачими губами на каждом конце и плавником по всей длине, окаймленным колючей проволокой. Один рот пытался купить, зубы стучали о жесткую чешуйку на отведенной назад руке. Тем временем необычайно гибкое тело обернулось вокруг руки, а лезвие бритвы скользнуло по чешуе, пока не нашло край, за который можно было зацепиться, скользнуло под чешую и разрезало кожу.

Кровь хлынула из раны коротким потоком. Ручей стянулся в маленькие сверкающие шарики и отлетел на расстояние от ⶼ и нападавшего. Бардак замедлился после первоначального импульса и повис в воздухе прямо посреди пути.

Двое других членов охотничьего отряда быстро схватили ↭ за головы, осторожно развернули и завязали в охотничьем мешке. Самый старший и опытный из группы, ⶾ, лечил кровоточащую руку своего друга, готовясь к более быстрой остановке кровотечения, а затем накладывая повязку. Осталось юноше, ⷆ, разобраться с пролитой кровью. Он провел по руке тампоном, вытер и бросил в небольшую сумку (часть медицинской аптечки, которую они несли), прежде чем она успела испариться. Затем ему пришлось иметь дело с первоначальным разливом.

Капли, нависшие над тропинкой, уже выросли в три раза по сравнению с первоначальным размером и превратились в пушистые охристые сгустки воздуха. Для любого плотоядного или всеядного кровь обычно пахла едой . Но кровь их собственного вида пахла отвратительно. Так что его мотивировала не только забота о привлечении хищников, но и инстинкт того, что пролитая кровь — это плохо. Одна только мысль о том, что он пройдет через его жабры, вызывала тошноту. Итак, ⷆ перекрыл два воздухозаборника и дышал только в спину, и подошел к быстро испаряющемуся разливу с растянутым между двумя руками пустым охотничьим мешком.

Он взмахнул сумкой вверх-вниз, вверх-вниз, немного отодвинулся в сторону и повторил. Снова, а затем ближе с очень осторожным движением влево-вправо. Возмущение в воздухе достигло крови, и ⷆ увидела, как маленькие завитки хватают узлы и вытягивают их в закрученные петли, только еще больше испаряя капли. Но потом вся площадь разлива перевернулась, размазав кровь в желтый туман, но свернувшись в себя и не пролившись дальше. Теперь, когда он мог видеть движение воздуха, ему стало легче, ⷆ осторожно накормил вихрь и отправил его скользить прочь, на несколько пролетов в сторону от тропы и вниз, в подлесок.

Раненый ⶼ сидел низко на корточках: сухожилия его трех ног были свернуты в тугую тройную спираль с тремя точками, сведенными вместе, образуя единую точку, которая касалась земли. Тело зависло низко над землей над точкой. Точно так же сухожилия его рук были аккуратно сложены и прилегали к телу. Было важно остановить любое кровотечение до того, как высокое давление вызовет слишком большую потерю крови, и это включало шунтирование крови от конечностей. Шок, другими словами. Зная, что он в надежных руках, ⶼ расслабился в медитативном состоянии, чтобы дать ране момент, чтобы закрыться и быстро восстановить нормальный уровень активности. Густое масло, нанесенное на рану, также способствует быстрому выздоровлению — к тому времени, когда чистка была завершена и аптечка уложена, можно было безопасно двигаться нормально, не опасаясь новой потери крови.

Они продолжили свой путь, не съев еды для деревни, которую почти захватили. ↭ был небольшим утешительным призом, который сохранялся только на ⶼ. Его семья готовила мясо как можно менее неаппетитно; есть это имело смысл и не было напрасным. Настоящая ценность заключалась в несъедобных частях: в отличие от большинства животных, у которых была чешуя, чешуя и другие твердые пластины, извилистая шкура ↭ производила небольшой кусочек кожи. Кости и зубы во рту не предназначались для оружия, но использовались для изготовления определенных инструментов, а бритву можно было сохранить и использовать как инструмент сам по себе.

После суматохи утренняя добыча давно исчезла, поэтому группа начала искать следы заново. Деревня по-прежнему нуждалась в мясе.

Какие условия мне понадобятся? Кроме того, как будет работать сердце пропеллерного винта?
Подумайте об охлаждающем вентиляторе для вашего ПК или вентиляторе для системы HVAC.
«Какие условия мне понадобятся?» вообще, чтобы иметь газ с плотностью земной жидкости, вы говорите о высоком давлении. Это соответствует вашей первоначальной концепции (хотя вы можете исследовать идеи планет с твердой поверхностью и сверхплотной атмосферой. Здесь стоит задать новый вопрос, если он не обсуждался ранее). Сделать его сверхкритическим (а не просто плотным) означает подобрать для этого вещества определенное давление и температуру. …
В общем случае (посмотрите на фазовую диаграмму), если двигаться вверх и достаточно вправо, линия, разделяющая газовую и жидкую фазы, заканчивается, и между ними нет никакого различия. Близко к тому месту, где заканчивается эта линия, вы можете получить интересные эффекты, такие как сердце, которое увеличивает давление и вызывает фазовый переход, а не просто толкает (несжимаемую) жидкость.
Куда может пойти существо с этой системой? Может ли само тело поддерживать давление, необходимое в земной атмосфере, или оно просто разорвется?
Учитывая, что кожа нуждается в кровоснабжении, форма жизни должна жить под более высоким давлением по сравнению с нами. Мы не можем выжить в вакууме или на Марсе, так что это просто вопрос степени. Обратите внимание, что глубоководная жизнь требует давления для правильной работы ферментов.

У насекомых на Земле есть трахеи , но в статье в Википедии упоминаются некоторые проблемы с этим.

  • Они ограничивают размер насекомого. При современных концентрациях кислорода диаметр насекомых ограничивается несколькими сантиметрами. Они все еще могут быть длинными и тонкими.
  • Трахеи не работают на транспорт питательных веществ и т. д.

Если бы кто-то мог представить газовые трубки для доставки питательных веществ, они должны были бы быть закрытой системой, находящейся под давлением, чтобы пропускать через тело пыль или аэрозоли. Сгустки станут настоящей проблемой.

Да, я имел в виду закрытую систему. Почему сгустки более распространены, чем в жидкостной системе, это вопрос давления?
Я думаю, он имеет в виду, что не существует очевидного способа заменить свертывание крови в системе кровообращения и залатать проколы системы кровообращения.
О да, я совершенно неправильно это истолковал. Это правда, хотя я думал об этом раньше, я не уверен, как решить эту проблему.
@ArborianSerpent, я предполагаю, что вы хотите распределять твердые питательные вещества через газовую систему. Это означает что-то вроде транспортной системы «пылесос», чтобы продувать их сжатым воздухом. Добавьте влаги в корпус, и маленькие трубки могут засориться.
Этот ответ устарел. Это должен был быть комментарий, и обратная связь была применена, поэтому она устарела.
Могут ли питательные вещества быть растворены в каплях с некоторым количеством жидкости и отправлены через газ в виде раствора?

Вы могли бы использовать какой-то горючий газ (похожий на глюкозу), наполненный другими газами, какой-то клеточный орган будет обрабатывать этот газ и производить энергию. Это не будет сильно отличаться от нашей системы кровообращения. Такие клетки, как эритроциты или лейкоциты, могут переноситься по этому воздуху. Интересным аспектом может быть отсутствие очага, но использование легких для циркуляции воздуха вокруг тела.

Глюкоза летучая?
С вашей точки зрения, глюкоза может легко сгорать в присутствии кислорода, высвобождая энергию.
Я читаю летучее , так как легко испаряется в газ и имеет высокое давление паров . Так как в этом суть вопроса. Глюкоза представляет собой белый порошок, а не газ, и летучие вещества , казалось, в контексте подразумевают, что она испаряется, как нафталиновые шарики.
Я использую второе значение этого слова, которое означает «взрывной», но, похоже, оно используется нечасто. Исправление.
Я немного запутался в терминах химии, при каких условиях глюкоза будет газом и какова цель других газов?