О клетках, тканях и гравитации
Эволюционное развитие всех известных живых организмов на планете происходило в условиях постоянной борьбы с гравитацией, что привело к появлению особых компенсаторных механизмов (например развитие скелета у животных, а также механических тканей у растений), которые прекрасно выполняют свои функции в земных условиях. Примечательно, что из механических тканей растений изготавливают тросы (из кенафа), пеньку (из конопли) и ткань (из льна).
Если бы жизнь развивалась при отсутствии гравитации, то она кардинально отличалась от той, которую мы все знаем. На клеточном уровне цитоплазма не была бы такой вязкой, а цитоскелет (клеточный каркас клетки) не требовался бы вовсе. Так как именно цитоскелет поддерживает саму форму клетки.
Цитоскелет и размеры клетки
На изображении представлен цитоскелет эукариот. Актиновые микрофиламенты окрашены в красный, микротрубочки — в зелёный, ядра клеток выделены голубым цветом.
Оказывается, что в условиях гипергравитации размер клеток будет меньше, чем в условиях гравитационного поля Земли или любых других планет. В условиях невесомости клетки способны достигать более крупных размеров.
В условиях космического полета (микрогравитация) происходит незначительная задержка процессов деления и растяжения клеток. Возрастает число ошибок в процессе деления клетки. В анафазе, предшествующей завершающей стадии цикла клеточного деления, возрастают случаи появления хромосомных перестроек (анафазных мостиков) и запаздывания подтягивания хромосом.
"Ошаривание" клеток
Микрогравитация препятствует развитию костных клеток. Костные клетки начинают отмирать, если они не связаны между собой или с внеклеточным матриксом. В невесомости на костные клетки оказывается меньше давления, поэтому они имеют меньше межклеточных контактов и чаще погибают. Кости в условиях невесомости быстро теряют кальций.
Мышечная ткань
Мышечная ткань в условиях космических полётов быстро теряет массу, и мышечные волокна теряют свою "форму".
Чистота эксперимента в космосе
До сих пор не доказано влияние, а точнее отсутствие влияния гравитации на обмен веществ, функции иммунных клеток, так как стресс испытываемый живым организмов в условиях невесомости может значительно влиять даже на клеточный метаболизм.
Хотя экспериментально доказано, что некоторые клетки не способны к делению в космосе.
Куда расти?
Растения способны "чувствовать" гравитацию. Они способны к этому за счет особой секреции гормонов. Одними из таких гормонов являются ауксины, которые обеспечивают рост и удлинение клеток корня. Ауксины синтезируются наземной части растения, откуда они мигрируют вниз к корням, накапливаются под действием гравитации и стимулируют рост клеток корня. Гормоны также ответственны за рост побегов растений в противоположном направлении по отношению к гравитации и корням.
Выращивание растений в космосе показало странные ответы на эффекты невесомости. В корнях ряда растительных клеток наблюдались изменения в хромосомах растительных образцов. Примечательно, что у некоторых растений корни в космосе растут на порядок быстрее, чем у тех же растений на Земле.
Выращивание растений в условиях невесомости
Оказывается, что почву нельзя использовать ни в каком качестве при отсутствии гравитации. Главный минус - это невозможность работы с сыпучими материалами в невесомости. Заменителем почвы выступают особые синтетические аналоги, похожие на тряпки, а все необходимые для растений вещества следует заранее растворять в жидкости.
Источники
http://in-w.ru/%d0%b3%d1%80%d0%b0%d0%b2%d0%b8%d1%82%d0%b0%d1...
http://mgtairbekov.com/download/materials/books/xmatGravitat...
http://bioclass179.ru/book/riasanskiy25.pdf
Фото
http://img.anews.com/media/posts/images/20150812/28646516.jp...
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Fluoresc...
Подготовлено по просьбе @412470 @Stepan616 @ZhitelKrita @Piroknight (http://pikabu.ru/story/pochemu_korni_rastut_vniz_pobegi_nave...)