Den menschlichen Körper umgestalten, um auf einer Welt mit hoher Schwerkraft zu gedeihen?

Diese Antwort besagt, dass "geführte Evolution" Babys helfen würde, sich unter konstanten 3-4 g zu entwickeln. Diese Antwort hat mich zu der Frage inspiriert, welche Art von genetischem Basteln den Menschen helfen würde, sich an das Leben auf einem Planeten mit 3-4 G anzupassen?

Grundlegende Hintergrundinformationen:

Die Menschen haben Sternenreisen gemeistert. FTL-Reisen und FTL-Kommunikation wurden gemeistert. Es ist das späte 23. Jahrhundert. Die Menschen haben beschlossen, ihre erste interstellare Kolonie zu gründen. Sie haben sich für eine relativ nahe Welt mit 4G und ansonsten gastfreundlichen Bedingungen entschieden. Seit Jahrzehnten vermessen menschliche Satelliten und Drohnen diese Welt und kartieren ihre Kontinente. Es umkreist einen sonnenähnlichen Stern und hat keine bekannten einheimischen intelligenten Rassen. Fünftausend Kolonisten haben sich auf den Weg gemacht, um eine Siedlung zu gründen.

Menschliche Technologie ermöglicht massive biologische Veränderungen. Menschen können nicht nur ihre Physiologie verändern, sondern auch ihre Gene. Im Grunde können Menschen zu einem guten Preis alles mit ihrem Körper machen, was sie wollen. Unter der Annahme einer unendlichen Fähigkeit, ihre Körper zu verändern, wie können meine Menschen ihre Körper verändern, um sich besser an die Umgebung dieser Welt anzupassen?

Der Einfachheit halber ist der größte Teil der Planetenoberfläche mit „Grasland“ bedeckt und mit Seen und kleinen Meeren übersät, die durch Flüsse verbunden sind. Es gibt einige Berge, aber nur sehr wenige.

BEARBEITEN

Ich möchte, dass Menschen auf der Oberfläche der Welt in den großen Ebenen überleben können. Sie müssen aufrecht stehen können und dennoch als Menschen erkennbar sein. Wir gehen davon aus, dass Nahrung im Überfluss vorhanden ist und wir nur die Ebenen und die Schwerkraft berücksichtigen müssen. Wenn Sie möchten, können Sie andere Überlegungen berücksichtigen, z. B. Anpassungen, die für die Ebenen geeignet sind. Für die Zwecke dieser Frage sollten die Antworten jedoch alles enthalten, was dazu beiträgt, als Mensch identifizierbar zu bleiben und gleichzeitig den Menschen gegenüber dem einheimischen Leben so viele Vorteile zu bieten wie möglich. Einige Ideen für abzudeckende Punkte könnten sein:

  • Wie würden wir unsere innere Biologie verändern? Wären Organe besser an anderen Orten platziert?

  • Würde die Knochenstruktur Modifikationen erfordern?

  • Wie würden wir unseren Körper verändern, um ihm zu helfen, Kinder zu gebären?

  • Was ist mit der Verringerung der Masse, der Verringerung des Gewichts und der Muskelbelastung?

Es muss offensichtlich für den Menschen biologisch möglich sein, zu überleben.

Eine verwandte Frage , ob Menschen auf einer solchen Welt überleben könnten.
Ich denke, es gibt eine Reihe von Richtungen, die Sie angesichts der von Ihnen bereitgestellten Beschreibung gehen könnten. Ist Ihr Ziel, dass diese Leute große Distanzen schwimmen? Lange tauchen? Unterwasser atmen? Über die Länge dieser Wiesen rennen? Sagen Sie es uns und wir können Ihnen vielleicht ein paar Ideen geben.
Eine Anmerkung, Welten mit hoher Schwerkraft würden zu kurzen Büschen und Moos über Gras führen. Grundsätzlich ist Gras zu dünn und zu hoch, um zu gedeihen.

Antworten (5)

Machen Sie sie kürzer.

Es gibt eine Reihe von Optionen, die Sie in Betracht ziehen sollten, aber Ihre Mitarbeiter zu verkleinern, ist wahrscheinlich das Einfachste, was Sie tun können. Wenn Sie das Durchschnittsgewicht der Menschen um nur 10 kg senken, werden auf Ihrem Planeten 30 oder 40 kg. Sie müssen die Masse so weit wie möglich reduzieren, damit keine dicken Menschen auf einer fetten Erde leben.

Kopieren Sie die Vögel. Vögel müssen leicht sein, um zu fliegen, und brauchen viel Kraft, um sich fortzubewegen. Gib ihnen starke hohle Knochen und kräftige Muskeln. Erwägen Sie, die Komponenten der extrazellulären Matrix, die Knochen bilden, durch leichtere und stärkere Materialien zu ersetzen. Konstruieren Sie bessere Aktinmoleküle für stärkere und effizientere Muskeln. Ihre Leute werden auch einen sehr aktiven Stoffwechsel brauchen, da sie sich jetzt bewegen und alles drei- oder viermal so viel Energie kostet.

Der beste Weg wäre, sie auf allen vieren laufen zu lassen, aber diese Lösung wird Ihnen wahrscheinlich nicht gefallen.

EDIT: Nach einiger Überlegung scheint dies eine unmögliche Aufgabe zu sein. Vergessen wir die 4 g und bleiben wir bei 3, das ist sowieso schon mehr als wir bewältigen können.

Um auf Fat Earth zu überleben, musst du:

klein sein ein 155 cm großer kerl wiegt schon 150 kg. Schneiden Sie den sexuellen Dimorphismus ab; Frauen werden es mit Männern zu tun haben, die so groß sind wie sie

Sei dünn, wie gesagt, keine dicken Leute erlaubt

Wenn Sie hohle Knochen in Raketenqualität haben, können Sie vielleicht das Calcium in Hydroxylapatit durch das leichtere und stärkere Beryllium ersetzen, das zur selben Gruppe gehört und daher chemisch ähnlich sein sollte

stärkere, aber nicht massive Muskeln haben . Wie ich schon sagte, eine bessere molekulare Mechanik für die Muskelkontraktion entwickeln. Bodybuilder sind auch nicht willkommen, da wir so viel Masse wie möglich reduzieren müssen.

Essen Sie fast ständig oder zumindest sehr sehr kalorienreiche Nahrung, da jetzt alles extrem energieaufwändig ist und Sie es sich nicht leisten können, Energie als Fett zu speichern.

Ihre Masochisten werden es wahrscheinlich genießen, im Meer zu schwimmen, da ihnen der Auftrieb dort etwas Erleichterung verschafft.

Ich lade Sie ein, sich den Knochenbau der Heldenspitzmaus anzusehen . Dieses kleine Wesen kann es überleben, wenn ein erwachsener Mann darauf tritt, aber von außen sieht es aus wie jede andere Spitzmaus.

Ähnliche Modifikationen des menschlichen Rückgrats sind wahrscheinlich notwendig, um über einen längeren Zeitraum in Umgebungen mit hohem g zu leben.

Außerdem sind Spitzmäuse im Allgemeinen ziemlich großartig. Ich sage nur Echoortung, Gift, Skorpione essen, Monsterstoffwechsel … nun, vielleicht nicht alles zusammenfügen.

Die Gravitation wirkt sich nicht auf den Körper aus, sondern auf jedes Molekül, aus dem dieser Körper besteht.

Das heißt, dass jeder körperliche Prozess, der sich auf „Wärmeanstiege“ oder ein anderes grundlegendes Konzept stützte, überdacht werden muss.

Aber Allgemeines..

Ein leichterer Körper würde nicht so gut funktionieren: mit höherer Schwerkraft kommt höherer Druck, mit höherem Druck kommen erhöhte Belastungsanforderungen für alle Körperteile ... nicht nur in Bezug auf Ihr eigenes Gewicht, sondern auch auf den atmosphärischen Druck Fähigkeit, äußere Massen zu bewegen und zu beeinflussen usw.

Sie möchten nicht klein und untersetzt sein: Hebelwirkung ist König, der große Muskelmultiplikator.

Massiv leistungsfähigeres Kreislaufsystem: Es reicht nicht zu erkennen, dass Blut 4* so viel wiegt, die Muskeln leisten auch durchschnittlich 4* so viel Arbeit, sodass sie eine entsprechende Steigerung der gelieferten Nutzlast benötigen.

Sie müssten das Kreislaufsystem fast vollständig umgestalten, denn mit dieser 16 * (?) Erhöhung der Belastung des Herzens erzeugen Sie auch immens mehr Wärme.

Die atmosphärische Dichte würde eine gewisse Überarbeitung der Lunge erfordern, Sie hätten einen viel höheren Sauerstoffgehalt (vorausgesetzt, die durchschnittlichen chemischen Werte sind in der gesamten Atmosphäre gleich), da sie erheblich schwerer als Stickstoff sind. [mit zunehmender Schwerkraft wird die Trennung zwischen Chemikalien in atmosphärischen Ebenen ausgeprägter / je größer der Energiebedarf ist, desto größer ist die Schichtung]

Das ist eine Wohltat für unseren Stoffwechsel, reicht aber noch lange nicht aus, um unsere Lungen ausreichend mit der Aufgabe auszustatten, ausreichend Sauerstoff zu liefern. Die beste Lösung ... na ja, schwer zu sagen, aber ich knüpfe an:

Die Energie, die sowohl für den internen Prozess als auch für die externe Wirkung benötigt wird, wird vervielfacht, was größere Ressourcen erfordert, aber ich denke, es ist ein Fehler, sich für „mehr essen“ zu entscheiden.

Sehen Sie, wenn wir konsumieren (essen, trinken und atmen), zerstören wir nichts, sondern der Körper wandelt eine Verbindung in eine andere um, wodurch Wärme usw. entsteht, und was der Körper nicht verwerten kann, wird [weitgehend] ausgeschieden. Dies ist äußerst ineffizient, da das System bei der Deponierung von Verbindungen eher untergeordnete Prozesse verwenden könnte, um die „Abfall“-Produkte wieder in verwendbare Formen umzuformulieren und in einem geschlossenen System im Wesentlichen endlos zu trennen und erneut zu trennen.

Das ganze "Baum wandelt x in y um, damit wir y in x umwandeln können" kann alles innerhalb eines einzigen Organismus durchgeführt werden, und zwar nicht nur für Sauerstoff und Kohlenstoff, sondern für jedes Element und jede Verbindung, die für den Betrieb des Organismus erforderlich sind.

Einerseits könnte dies auch eine Methode zur Nutzung thermischer Energie liefern, anstatt sie auch als Abfall zu extrudieren, andererseits wäre dies eine noch komplexere Aufgabe, als die Umwandlungen überhaupt durchzuführen, also könnten wir am Ende eine Kreatur haben das kann bei Temperaturen über -20C nicht existieren, sonst würde es selbst braten. Daher wird das Wärmemanagement zu einem größeren Problem als das [andere] Ressourcenmanagement.

Der Körper könnte mit Auftriebsvorrichtungen ausgestattet sein, ich bin mir nicht sicher, wie effektiv ein solches Konzept möglicherweise sein könnte, aber sagen wir ... Flüssigkeit (wie pro Gelenke) oder Wasserstoffsäcke könnten helfen, die Belastung zu verteilen oder die Gesamtbelastung des Skeletts des Organismus zu verringern. Ich würde mir vorstellen, dass solche Versuche eine solche Lautstärke erfordern würden, dass sie weniger als nützlich sind, aber es ist nicht so, als hätte ich hier nachgerechnet.

Obwohl es mir scheint, dass der Körper von Grund auf überarbeitet werden müsste, wurde jede Membran aufgrund ihrer Betriebseigenschaften bei 1 g in das weiterentwickelte Kollektiv aufgenommen, wodurch die Energie (nicht einmalig, sondern dauerhaft) von jeder vervierfacht wird Partikel, die die Membran zurückhalten oder umleiten soll, wird erhebliche Auswirkungen haben.

Speziell Kinderwunsch?

Angenommen, normale menschliche Babys:

Sie würden:

Sterben, sobald sie gezwungen waren, sich auf ihr eigenes Herz zu verlassen. Aufgrund der Muskeldichte bei Babys wäre ein Baby nicht einmal in der Lage zu schreien. Knochen würden sogar noch häufiger brechen als erwachsene unmodifizierte Menschen. Angenommen, ein Kind überlebte die Geburt und hätte auf magische Weise ein Herz und eine Lunge, die mit 4 g arbeiten könnten, wäre sein Wachstum immens verzögert. Es würde aufgrund der Aufhängungsverformung im Auge blind sein. Sein Schädel würde sein Gehirn zerquetschen, da er zu weich ist und sich zu langsam verfestigt, um den nach unten gerichteten Belastungen der Schwerkraft zu widerstehen. Flüssigkeit, wo sie nicht sein sollte (Lunge), würde viel mehr Anstrengung erfordern, damit die Lunge ausstößt.

Reden wir über Pipi und Kacken?

Ihre Schließmuskeln sind so konstruiert, dass sie Materialien bis zu einem bestimmten Druck halten, die Schwerkraft vervielfacht die nach unten gerichtete Kraft, ergo ... eine höhere Schwerkraft macht Sie inkontinent. Ich bin mir nicht ganz sicher, ob die Schließmuskeln 4 Mal früher aufgeben würden, aber sicherlich würden sie früher unter mehr Belastung stehen.

Haftungsausschluss: Das Obige ist alles Vermutung

Ich habe gerade einige der Antworten in "bezogenen" Fragen gelesen und muss den Punkt wiederholen, dass die Schwerkraft nicht auf den gesamten Körper einwirkt, sondern auf jedes einzelne Teilchen.

Es ist nicht so, als müsste man zusätzliches Gewicht auf dem Rücken tragen ... und nicht, als wäre man eine 600-Pfund-Person. Die Materialien, Flüssigkeiten und Moleküle in einer dicken Person mit 1 g verhalten sich genauso wie in einer Person mit normalem Gewicht.

Antworten wie "Trage ein Exoskelett" helfen kaum, denn anstatt auf den Boden "zerquetscht" zu werden, wirst du in das Exoskelett "zerquetscht".

Wenn „unter Wasser leben“ helfen würde, würden wir dann nicht annehmen, dass die NASA einen riesigen, mit Wasser gefüllten Tunnel in den Weltraum bauen würde, damit Shuttles gemächlich an die Oberfläche schwimmen könnten? Die Schwerkraft hört nicht auf, ihren Einfluss auszuüben, nur weil Sie in einer Schwebe sind.

Wenn wir zum Beispiel eine Person in eine mit Wasser gefüllte Zentrifugenkapsel stecken und sie einschalten, erhalten wir den Unterschied, dass, bevor die Person auf der Rückseite der Zentrifuge zerquetscht wird ... das Wasser aus der Zentrifuge herausgedrückt werden muss Weg. Was ... nicht mehr Zeit oder Mühe kostet, als eine Person braucht, um sich unter anderen Bedingungen durch Wasser zu bewegen.

Kann Wasser komprimiert werden? Spielt es eine Rolle? Ich verstehe nicht, wie das wichtig sein kann. Nimm ein Bad voll Wasser. Nimm ein Bad voll Wasser unter 4G. Tauchen Sie unter 4G-Bedingungen unter Wasser und Sie sind sogar noch schneller tot als in der Atmosphäre. Jedes dieser Wassermoleküle wiegt 4* so viel wie auf der Erde ... du bist kein Wasser.

Vielleicht ... Menschen in Quallen verwandeln. Babys könnten in Fässern im Weltraum gezüchtet und auf die gewünschten Spezifikationen gebracht werden, bevor sie fallen gelassen werden.

Ich meine, es scheint mir, dass der Mensch des 24. Jahrhunderts es tun könnte [Hölle, wenn die Leute sich darauf konzentrieren und alle Bedenken verwerfen, könnten wir wahrscheinlich einen Weg finden und es innerhalb von 40 Jahren verwirklichen [das heißt, abgesehen davon, dass es tatsächlich zustande kommt zu diesem Planeten], aber das Ergebnis konnte nur in der großzügigsten Definition menschlich sein.

Zunächst einmal: Ihre Knochen müssten die 4-fache Last tragen können, die sie derzeit tragen, also müssten sie den Radius verdoppeln.

Dann müssten Ihre Muskeln in der Lage sein, die aktive Arbeit zu leisten, also müssten sie auch an Volumen zunehmen und somit die Last erhöhen, die sie tragen müssten.

Dann müsste Ihr Herz Blut zu diesen Knochen und Muskeln pumpen, also müsste es an Größe zunehmen. Es müsste auch das Gehirn gegen diese erhöhte Schwerkraft versorgen. Die Gefäße im Gehirn und überall sonst müssten den erhöhten Druck aufnehmen, was wiederum die Funktionsweise der Kapillaren verändern würde.

Alle Organe müssten mehr arbeiten, um den erhöhten Stoffwechselbedarf zu decken. Ihre Lungen müssten in der Lage sein, einem Druck standzuhalten, der viermal so groß ist, wie sie derzeit ausgelegt sind.

Suchen Sie sich einen anderen, kleineren Planeten aus – es muss Hunderte von Milliarden in der Galaxie geben, und ich bin sicher, dass Ihre fortschrittliche Technologie sie inzwischen alle erfasst hat.

Aber bei näherer Überlegung, mit einer leichten Änderung der Bedingungen, kann es machbar sein. Die Modifikation ist folgende: Die neue Rasse von Menschen muss erkennbar menschlich sein – aber nicht immer .

Damit nutzen wir einen Ansatz, der in der Erdbiologie bereits seit Hunderten von Millionen Jahren erfolgreich angewendet wird. Wir fügen dem Leben des modifizierten Menschen einfach eine zweite Phase hinzu.

In der ersten Phase lebt er als Mensch in einer Umgebung, wie wir sie gewohnt sind – vielleicht auf einem nahegelegenen Planeten oder in einer speziellen Kindertagesstätte auf Planet 4G.

Dann verpuppt er sich und wird in die raue 4G-Umgebung transportiert, wo er in dieser neuen Phase auftaucht und einen Körper bewohnt, der von Grund auf neu entworfen wurde, um den planetaren Bedingungen zu entsprechen. Am Ende dieser Phase stirbt er und wird auf Planet 4G begraben.

Es gibt kleinere operative Punkte zu beachten - zum Beispiel in welcher Phase brütet er? Aber diese sind nicht wichtig.

Diese Lösung kam mir in den Sinn, als ich einige Schmetterlinge in meinem Garten beobachtete. Danke ihnen dafür.

Danke frank für die Antwort. Dies beantwortet die Frage jedoch nicht wirklich; Sofern nicht als Reality-Check gekennzeichnet, muss man die Prämisse der Frage akzeptieren und innerhalb der gegebenen Parameter antworten. Die Prämisse in Frage zu stellen ist völlig in Ordnung, solange Sie dies in einem Kommentar tun. Sie können kommentieren, sobald Sie 10 Reputation haben. Sie können Ihre eigenen Beiträge jederzeit kommentieren. Wenn Sie Fragen zur Seite haben, können Sie diese gerne im Chat stellen ;)
Danke für die Informationen, MethaneMan, die ich als Noob hier brauchte. Aber was passiert, wenn die Antwort lautet, dass es keine praktikable Antwort gibt? Sie können zwar die Änderungen vornehmen, aber das Ergebnis würde in keiner Weise menschlich aussehen, was einer der angegebenen Parameter ist.
Kritik sollte im Kommentarbereich erfolgen, wenn Sie der Meinung sind, dass eine Frage dies erfordert.
Punkt genommen, aber als ich versuchte, einen Kommentar hinzuzufügen, wurde mir gesagt, dass ich nicht genug Wiederholungspunkte habe - Catch 22. Aber siehe jetzt meine bearbeitete Antwort.

Die größten Schwachstellen sind Sehnen und Blutfluss.

Ja, stärkere Knochen sind gut und sollten Teil der Mischung sein. Stärkere Muskeln sind notwendig, aber sie können trainiert werden. Die Sehnen sind jedoch eher die Schwachstelle, da sie von den Knochen abreißen oder einfach brechen können. Sie müssen gestärkt und stärker am Knochen verankert werden.

Nichts davon ist wichtig, wenn Sie das Blut in den Füßen nicht zurück zum Herzen bringen können, damit es zurückgeschickt werden kann. Wir sollten eine Seite von Elefanten nehmen. Das Tegument/die Haut ihrer Füße und Unterschenkel ist viel stärker als bei uns. Es fungiert als Kompressionsstrumpf, sodass die Bewegung der Fuß- und Beinmuskulatur das Blut effizienter zurück zum Herzen pumpen kann.