Angenommen, Menschen haben die Technologie und die Motivation, Menschen genetisch zu manipulieren, die unter Wasser und an Land atmen können. Nehmen Sie für dieses Beispiel auch an, dass die mechanische Technologie etwas eingeschränkt ist, um die genetischen Optionen günstiger zu machen.
Wäre es möglich, Menschen zu konstruieren, die an Land und in extremen Tiefen relativ ohne fremde Hilfe überleben könnten?
Damit beziehe ich mich auf bis zu 1 km unter Wasser, jedoch auf Tiefen von 10 km (Marina-Graben) oder sogar noch weiter bis zu 20-30 km Tiefe.
Mein Ziel ist es, eine Gesellschaft zu entwerfen, in der eine Mischung aus diesen modifizierten und normalen Menschen in einer Unterwasserbiosphäre leben und in Teams von U-Booten / Freitauchern zusammenarbeiten würde.
Dabei sehe ich vier Hauptprobleme.
Druck in großen Tiefen. Nach meinem Verständnis würde Druck alles mit Luft zerdrücken, so dass normale Lungen ausfallen. Eine Kieme, wie in dieser Frage vorgeschlagen, wäre wahrscheinlich erforderlich, aber ich bin mir nicht sicher, welche anderen Veränderungen Menschen benötigen würden, um in tiefen Tiefen zu überleben.
Sauerstoffmangel. Ein Mensch, der mit einem modifizierten Kiemensystem atmet, nimmt nicht so viel Sauerstoff auf wie ein luftatmender Mensch. Dies kann zu Problemen führen, wenn Sie versuchen, längere Zeit mit wenig Sauerstoff zu arbeiten.
Kalt. Tiefe Tiefen sind ziemlich kalt, scheinen aber nicht außerhalb der Reichweite menschlicher Überlebensfähigkeit zu liegen. Bringen Sie etwas Winterkleidung mit, haben Sie möglicherweise einen beheizten Abschnitt auf U-Booten, in dem sich Wassermänner aufwärmen können.
Druckzeit. Damit sich die Wassermänner zwischen Land und Meer bewegen können, müssten sie durch eine Art Dekompressionskammer gehen. Wenn dieser Prozess zu lang/teuer/schwierig ist, könnte dies zu Problemen für die Gesellschaft führen, die sich zwischen den beiden Arten vermischt.
Der Versuch, kreative Lösungen für diese Probleme zu finden oder andere Probleme zu finden, an die ich nicht gedacht habe.
Man braucht keine gentechnisch veränderten Menschen, normale Menschen genügen.
Druck ist abgesehen von der Lunge kein Problem für den Menschen, da unser Körper mit Flüssigkeiten gefüllt ist, die nur sehr wenig komprimierbar sind und Druck die ordnungsgemäßen Funktionen nicht beeinflusst. Unsere Knochen sind fest, aber da der Druck von allen Seiten kommt, brechen sie auch nicht oder werden beeinträchtigt.
Füllen Sie also die Lungen mit einer atmungsaktiven Flüssigkeit und Menschen können extremen Drücken standhalten.
Während der Film The Abyss die Idee darstellte, halten viele Leute es für Science-Fiction. Es gibt keine atmungsaktiven Flüssigkeiten wie Perfluorkohlenstoff, die für diesen Zweck wirklich verwendet werden können.
Was Sie also brauchen, ist ein Tieftauchgerät.
Der Mensch richtet die Ausrüstung ein. Er atmet oder bekommt eine Spritze, die ihn bewusstlos macht (Sie könnten dies bewusst tun, aber es wäre Folter). Dann füllt die Ausrüstung langsam die Lungen mit einer atembaren Flüssigkeit und die Ausrüstung führt faltbare Schläuche in die Luftröhre/Lunge ein.
Diese Röhren wirken als Verstärker für die Atmung. Das Problem ist, dass ein Mensch nicht tief genug atmen kann, um die Flüssigkeit zu zirkulieren, also registriert die Ausrüstung Ihre Atmung und die Schläuche verstärken die Atmung, um die Flüssigkeit entsprechend zu mischen und mit Sauerstoff aufzufüllen. Die Atmung ist daher nur durch die Sauerstoffmenge begrenzt. Mit einer nuklearen Batterie und damit unentbehrlicher grenzenloser Energie könnte der notwendige Sauerstoff durch Meerwasser produziert werden und ermöglicht unbegrenzten Zugang.
Nach dem Tauchen wird der Mensch wieder bewusstlos, er wird mit dem Kopf nach unten auf eine Trage gelegt, um die Flüssigkeit abzupumpen, das Zahnrad pumpt die Flüssigkeit nach draußen, kollabiert und zieht sich zusammen und kann herausgenommen werden. Aufgabe beendet.
Einige Anmerkungen zur Kritik von Arno Germond: All diese Punkte mit Ausnahme des High Pressure Nervous Syndrome (HPNS) haben nichts mit der Flüssigkeitsatmung zu tun, sondern nur mit der normalen Gasatmung und sind daher buchstäblich sinnlos. Um atmen zu können, müssen die Gase den gleichen Druck wie das äußere Wasser haben und weil Sauerstoff bei zu hohem Partialdruck giftig wird, muss die einzig notwendige Komponente Sauerstoff durch Stickstoff, Wasserstoff oder Helium ersetzt werden. Diese Gase lösen sich im Blutkreislauf/Körperflüssigkeiten auf und verursachen unangenehme Phänomene wie die Dekompressionskrankheit, wenn sie unter niedrigerem Druck austreten.
Diese Phänomene treten bei der Flüssigkeitsatmung nicht auf, da keine anderen Gase als Sauerstoff benötigt werden. HPNS wird durch Druck ausgelöst, kann aber mit narkotischen Gasen bekämpft werden (man kann entweder Wasserstoff als zweite Komponente verwenden oder eine neue stabilisierende Substanz erfinden, die die Nerven an hohen Druck anpasst). Taucht der Taucher auf, befinden sich keine weiteren giftigen Gase im Blutkreislauf und somit auch keine Dekompressionseffekte.
Das Mittelohr und andere Luftbehälter (Nasennebenhöhlen) müssen ebenfalls über die Eustachische Röhre und die Nebenhöhlenöffnungen mit Flüssigkeit gefüllt werden. Perfluorkohlenstoff ist ungiftig und das Mittelohr ist in der Lage, Flüssigkeiten aus dem Ohr zu entfernen. In diesem Fall treten keine Probleme mit brechenden Trommelfellen auf.
Ich bin kein Arzt, aber ich kenne keine "Ansammlung von Toxinen" oder "hoher Druck hemmt die ordnungsgemäße Zellfunktion". Die Zellen schrumpfen nicht (Volumenreduktion ist bei Flüssigkeiten und Feststoffen fast vernachlässigbar) und hoher Druck verändert die Reaktionsgeschwindigkeit bei Feststoffen und Flüssigkeiten nicht (!).
Zugegeben, es wird wahrscheinlich unbekannte negative Auswirkungen geben, die in der Realität in Tiefen von über 1 km auftreten werden, aber solange sie unbekannt sind, können Sie sie im Interesse der Geschichte, die Sie schreiben, ignorieren.
Achten Sie auf Meeressäuger, nicht auf Fische
Es ist bekannt, dass Robben und Wale bis zu 2-3 km unter die Oberfläche tauchen. Die Anpassungen, die Sie benötigen, sind keine Kiemen (die bei einem Säugetier höchstwahrscheinlich einfach nicht funktionieren), sondern physiologische Modifikationen, die mehr Sauerstoffspeicherung im Blut und in den Muskeln, eine effizientere Sauerstoffentfernung aus der Luft und eine Druckänderung ermöglichen, ohne dass dies zu Krümmungen führt. Einige Wale können über 2 Stunden tauchen, aber das scheint für Menschen unwahrscheinlich zu sein, vielleicht wären 30-45 Minuten das Maximum. In Ihrem Szenario könnten diese modifizierten Menschen unter Wasser zusätzliche Luft schnappen, um ihre Tauchgänge zu verlängern.
Es scheint wahrscheinlich, dass diese physiologischen Modifikationen erweitert werden könnten, um ein Überleben bis zu 4 oder 5 km unter der Oberfläche zu ermöglichen, aber tiefer als das könnte sich als unmöglich erweisen.
Vielleicht könnten Sie Menschen gentechnisch so verändern, dass sie Hybriden eines dieser Tiere sind, die beide unten im Marianengraben gefunden wurden :
Schneckenfisch , lebend in 8.145 Metern Tiefe gefunden
Ich bin mir nicht sicher, wie Sie es sonst ohne große Mengen an Handwinken machen könnten.
Da du von 10km-30km Tiefen sprichst, muss ich der Antwort von Thorsten widersprechen,
Der maximale Tauchgang wurde bei etwa 500-600 m aufgezeichnet. Tauchgänge in großer Tiefe sind wie erwähnt mit Gastoxizität (Stickstoff, Sauerstoff, ...) verbunden, aber auch: - psychologischen Syndromen, wie dem Hochdrucknervensyndrom (HPNS) und der Tatsache, dass Sie im Dunkeln leben - Ansammlung von Toxinen in Blut (Ihr Blut und Ihre Enzyme können möglicherweise nicht richtig zirkulieren, was zu einer Ansammlung von Toxinen führt) - Trommelfellbruch mit hohem Druck usw.
Zum Sauerstoffproblem: Nun, mit Helium in der Mischung können Taucher theoretisch auf etwa 300 Meter abtauchen, was theoretisch einen Tauchgang von 2-4 km ermöglichen kann, auch wurde dies noch nie gemacht (weil höchstwahrscheinlich ein Einwegtauchgang). Aber in größerer Tiefe können Sie erwarten, dass es auch giftig wird. Also eine SF-Alternative wie Flüssigkeit in der Lunge, wie oben vorgeschlagen, um dieses Toxizitätsproblem zu vermeiden, warum nicht.
Sie müssen jedoch noch einen Weg finden, das Problem des hohen Drucks zu beseitigen. Entweder durch Schummeln (Stellen Sie sich eine enge Umgebung vor, die widerstandsfähig gegen Druck ist), oder geben Sie unseren Körper und das Blutkreislaufsystem auf (bei starkem Druck können Sie damit rechnen, dass die Zellen nicht richtig funktionieren). Tatsächlich haben Kreaturen, die in großer Tiefe leben, einen schwammartigen Körper.
Ich habe ähnliche Fragen im Internet gefunden, möglicherweise finden Sie einige Elemente: https://www.quora.com/What-is-the-maximum-depth-a-human-body-can-go-to-under-water-beyond -wobei-der-druck-unerträglich-wäre
https://www.quora.com/Fish-can-tolerate-the-tremendous-pressure-under-water-but-humans-cant-Why
Benutzer45623
AlexP
JDługosz