गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी पर सभी जैविक प्रक्रियाओं को संभावित रूप से प्रभावित करता है, भले ही यह विश्वास करना कठिन हो, जबकि हम मक्खियों को अपने छत पर घूमते हुए देखते हैं, हालांकि गुरुत्वाकर्षण उनके लिए बिल्कुल भी मायने नहीं रखता था। बेशक, गुरुत्वाकर्षण केवल एक कारक है, और आसंजन या उछाल जैसे अन्य कारक यह निर्धारित करते हैं कि क्या एक जीव छत से गिरता है, कहता है, या एक जीव को जमीन पर बसने में कितना समय लगता है।
हम लंबे समय से जानते हैं कि मनुष्यों को कम गुरुत्वाकर्षण वाले वातावरण में लंबे समय तक नुकसान होता है। अंतरिक्ष यात्री मांसपेशियों के शोष के साथ अंतरिक्ष से लौटते हैं और हड्डी का द्रव्यमान कम कर देते हैं। ये प्रभाव समय के साथ खराब होते प्रतीत होते हैं, इसलिए लंबी दूरी की अंतरिक्ष उड़ानों की योजना बनाते समय मानव शरीर क्रिया विज्ञान पर गुरुत्वाकर्षण के प्रभावों को समझना आवश्यक है। अंतरिक्ष शिल्प और अंतरिक्ष स्टेशनों में कम गुरुत्वाकर्षण के प्रभावों का अध्ययन करना महंगा है। जिस किसी ने प्रयोगशाला में काम करने में समय बिताया है, वह जानता है कि ठीक से काम करने के लिए प्रक्रियाओं को प्राप्त करने के लिए कई प्रयोगों को कई बार फिर से करना पड़ता है। यदि किसी प्रयोग को आगे बढ़ाने में एक महत्वपूर्ण कदम, कहते हैं, गुरुत्वाकर्षण की कमी के लिए कोशिकाओं की प्रतिक्रिया, "प्रयोग को अंतरिक्ष में शूट करें और इसे दो महीने तक रखें" तो इसमें बहुत लंबा समय लगेगा और बहुत सारा पैसा लगेगा परिणाम प्राप्त करने के लिए व्यक्ति को निम्न-गुरुत्व जीव विज्ञान की समझ बनाने की आवश्यकता हो सकती है। इसलिए, अंतरिक्ष उड़ान द्वारा लगाए गए लागत और शेड्यूलिंग बाधाओं के बिना प्रयोगों को चलाने के लिए हमारी पृथ्वी-बाध्य प्रयोगशालाओं में एक एंटी-ग्रेविटी मशीन होना अच्छा होगा।
लैब में छोटे स्तर पर वजनहीनता को अनुकरण करने का एक तरीका है। कई यूरोपीय संस्थानों के शोधकर्ताओं की एक टीम ने सेलुलर स्तर पर गुरुत्वाकर्षण के प्रभावों को ऑफसेट करने के लिए चुंबकत्व का उपयोग किया है। विधि को डायमेग्नेटिक लेविटेशन कहा जाता है। (एंटी-ग्रेविटी का अनुकरण करने के लिए एक और तरीका "रैंडम पोजिशनिंग मशीन" (RPM) का उपयोग करता है।) कुछ सामग्री-डायमैग्नेटिक सामग्री-एक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा निरस्त की जाती हैं। पानी और अधिकांश जैविक ऊतक इस श्रेणी में आते हैं। गुरुत्वाकर्षण के प्रभावों को ऑफसेट करने के लिए इन ऊतकों पर एक बहुत शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र लागू किया जा सकता है, इसलिए कोशिकाओं के अंदर जाने और उनकी बात करने वाले अणु ऐसा करते हैं जैसे कि उन पर कोई गुरुत्वाकर्षण कार्य नहीं कर रहे थे। एक हालिया अध्ययन के अनुसार, ऐसा प्रतीत होता है कि जीन अभिव्यक्ति गुरुत्वाकर्षण से प्रभावित होती है। (पेपर बीएमसी जीनोमिक्स में प्रकाशित हुआ है और यहां उपलब्ध है।)
इस प्रयोग में प्रयुक्त चुंबक 11.5 टेस्ला (T) के बल के साथ एक क्षेत्र का निर्माण करता है। पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र लगभग 31 माइक्रो टेस्ला के बराबर है। आपके फ्रिज में खरीदारी की सूची रखने वाला चुंबक .005 टेस्ला के बारे में है, लाउडस्पीकर में मैग्नेट लगभग 1 से 2 टेस्लास में ताकत है, और मेडिकल इमेजिंग के लिए एमआरआई या इसी तरह के उपकरण का चुंबकीय बल, आमतौर पर 3 टेस्ला या है। कम से। यदि आप अपने फ्रिज में 11.5 टेस्लास का चुंबक संलग्न करना चाहते हैं, तो आप इसे बंद नहीं कर पाएंगे।
इस प्रयोग में, चुंबक का उपयोग 22 दिनों के लिए "लेविट" फलों के लिए किया जाता था, क्योंकि वे भ्रूण से लार्वा से लेकर प्यूपा और अंततः वयस्कों तक विकसित होते थे। मक्खियों को चुंबक के ऊपर एक निश्चित दूरी पर रखा जाता था जहां पानी और अन्य अणुओं पर चुंबक का शुद्ध प्रतिकारक प्रभाव गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव के बराबर और विपरीत था। अन्य मक्खियों को उसी दूरी पर चुंबक के नीचे रखा गया था, जहां उन्हें पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के दोगुने के बराबर का अनुभव हुआ।
अध्ययन में इस बात की पड़ताल की गई है कि कैसे जीन की अभिव्यक्ति नकली गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के साथ-साथ एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के आधार पर भिन्न होती है जो गुरुत्वाकर्षण में परिवर्तन का अनुकरण नहीं करती है। पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण को दोगुना करने से 44 जीनों की अभिव्यक्ति बदल गई, और गुरुत्वाकर्षण को रद्द करने से 200 से अधिक जीनों की अभिव्यक्ति बदल गई। 500 से कम जीन केवल चुंबकीय क्षेत्र से प्रभावित होते थे, जिसमें जीन की अभिव्यक्ति या तो बढ़ जाती थी या कम हो जाती थी। शोधकर्ता चुम्बकत्व के प्रभाव को बढ़े हुए या घटे हुए गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव से घटा सकते थे और इस तरह अलग कर देते थे कि अकेले गुरुत्वाकर्षण में परिवर्तन के लिए कौन सा जीन सबसे संवेदनशील लगता था। शोधकर्ताओं के अनुसार, “चुंबकीय क्षेत्र और परिवर्तित गुरुत्वाकर्षण दोनों का मक्खियों के लिए जीन विनियमन पर प्रभाव था। इसका परिणाम मक्खी के व्यवहार और सफल प्रजनन दर में देखा जा सकता है। अकेले चुंबकीय क्षेत्र अंडे के एक बैच से वयस्क मक्खियों की संख्या को 60% तक बाधित करने में सक्षम था। हालांकि, परिवर्तित गुरुत्वाकर्षण और चुंबक के ठोस प्रयास का बहुत अधिक प्रभाव पड़ा, जिससे अंडा व्यवहार्यता 5% से कम हो गई। ”
सबसे अधिक प्रभावित जीन चयापचय में शामिल थे, कवक और बैक्टीरिया के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली की प्रतिक्रिया, गर्मी-प्रतिक्रिया जीन और सेल सिग्नल जीन। यह इंगित करता है कि जानवरों में विकास प्रक्रिया पर गुरुत्वाकर्षण का प्रभाव गहरा है।
इस शोध का सबसे महत्वपूर्ण परिणाम संभवतः अवधारणा का प्रमाण है: यह दर्शाता है कि इस तकनीक का उपयोग जैविक प्रक्रियाओं के दौरान कम गुरुत्वाकर्षण के प्रभावों का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है। हम अधिक परिष्कृत परिणामों की अपेक्षा कर सकते हैं जो हमें विशिष्ट प्रक्रियाओं की सूचना देते हैं जो गुरुत्वाकर्षण द्वारा बदल दिए जाते हैं, और संभवतः लंबी दूरी की अंतरिक्ष उड़ान पर मनुष्यों या अन्य जीवों के लिए उन प्रभावों को ऑफसेट करने के तरीके विकसित करते हैं। आखिरकार, हम एक फल मक्खी को मंगल पर भेजने और उसे सुरक्षित वापस भेजने में सक्षम हो सकते हैं।
हेरेंज, आर।, लार्किन, ओ।, दिज्क्स्ट्रा, सी।, हिल, आर।, एंथनी, पी।, डेवी, एम।, एवेस, एल।, वैन लून, जे।, मदीना, एफ।, और मार्को, आर। । (2012)। डायनामैग्नेटिक लेविटेशन द्वारा माइक्रोग्रैविटी सिमुलेशन: ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर बीएमसी जीनोमिक्स, 13 (1) डीओआई: 10.1186 / 1471-2163-13-52 की ट्रांसक्रिप्शनल प्रोफाइल पर एक मजबूत ढाल चुंबकीय क्षेत्र का प्रभाव
