Schaffung eines wissenschaftlich halbgültigen Supersoldaten, Nachtrag: Stoffwechsel

Vor einiger Zeit hatte Demigan eine laufende Reihe von Beiträgen über verschiedene Aspekte der biologischen Verbesserung mit dem Ziel, Supersoldaten mit einem Element der (Pseudo-)Wissenschaft dahinter zu entwerfen.

Seine bisherigen Fragen finden Sie hier:

Erstellen eines wissenschaftlich halbgültigen Supersoldaten, Teil 1: Skelett

Einen wissenschaftlich halbgültigen Supersoldaten erschaffen, Teil 2: Nervensystem

Einen wissenschaftlich halbgültigen Supersoldaten erschaffen, Teil 3: Physische Stoßfestigkeit

Erstellen eines wissenschaftlich halbgültigen Supersoldaten, Teil 4: Atmungssystem

Einen wissenschaftlich halbwegs validen Supersoldaten erschaffen, Teil 5: Herz und Kreislauf

Einen wissenschaftlich halbwegs validen Supersoldaten erschaffen, Teil 6: Strahlenschutz

Einen wissenschaftlich halbwegs validen Supersoldaten erschaffen, Teil 7: Hören

Erstellen eines wissenschaftlich halbgültigen Supersoldaten, Teil 8: Kommunikation

Einen wissenschaftlich halbwegs validen Supersoldaten erschaffen, Teil 9: Temperaturkontrolle

Eine Sache, die ich nicht wirklich erwähnt habe, worüber ich mich gewundert habe, ist der Stoffwechsel. Offensichtlich wird ein Supersoldat mit aufgeladenen Muskeln, Nervensystem usw. selbst im Ruhezustand eine MENGE Energie verbrennen. Der Beitrag über die Temperaturregelung fragt im Grunde danach, wie man mit all der überschüssigen Wärme umgeht, die dadurch entsteht.

Der Stoffwechsel ist der Prozess, bei dem der Körper Nahrung/Brennstoff in die Energie umwandelt, die er zum Funktionieren benötigt. Je höher der Energiebedarf des Organismus ist, desto mehr Brennstoff wird benötigt bzw. desto effizienter muss der Umwandlungsprozess sein.

In der Natur sehen wir, dass einige Lebewesen einen effizienteren Stoffwechsel haben als andere. Zum Beispiel haben warmblütige Tiere einen effizienteren Stoffwechsel als kaltblütige Tiere, weil sie zusätzliche Energie zum Aufwärmen ihres Körpers benötigen und daher die Energie, die sie haben, effizienter nutzen müssen.

Eine Steigerung der Stoffwechseleffizienz würde wahrscheinlich auch ein wenig gegen das Temperaturproblem helfen. Dieser Artikel stellt fest:

keine Energieübertragung kann vollkommen effizient sein – das ist ein Grundgesetz der Physik. Stattdessen wird jedes Mal, wenn Energie ihre Form ändert, ein Teil davon in eine nicht nutzbare Form umgewandelt. Bei den Reaktionen des tierischen Stoffwechsels wird ein Großteil der in Brennstoffmolekülen gespeicherten Energie als Wärme freigesetzt.

Je effizienter wir diese Umwandlung durchführen können, desto weniger Wärme wird logischerweise als Abfall produziert.

Wie können wir angesichts des hohen Energieverbrauchs eines Supersoldaten verhindern, dass er ständig rund um die Uhr essen muss? Je weniger wir sie ernähren müssen und je länger sie ohne Versorgung überleben können, desto besser. Irgendwelche Ideen, um die metabolische Effizienz dieser Jungs zu verbessern oder allgemein Wege zu finden, sie mit einer "normaleren" Menge zu füttern und gleichzeitig ihren hohen Energiebedarf zu decken?

Um mit Demigans Posten Schritt zu halten, muss eine gute Antwort auf eine biologische Lösung beschränkt sein, bei der ein Körper sie aufbauen, reparieren und erhalten kann.

Ich habe meine enge Abstimmung als Duplikat von Demigans Teil 9 (Temperaturkontrolle) zurückgezogen, was eine Folge des Stoffwechsels ist. Allerdings bin ich dieser Frage gegenüber misstrauisch, weil sie einige der anderen Fragen berührt (wie Fettretention und Temperaturkontrolle). Ich bin nicht ganz davon überzeugt, dass es einzigartig genug ist, besonders wenn ein solcher Soldat hochkonzentrierte, langsam verdauliche Lebensmittel zu sich nehmen müsste, die wenig oder gar nichts mit dem eigentlichen Design des Soldaten zu tun haben (Nahrungsdesign, ja, Soldatendesign, nein ). Inwiefern beantworten die Antworten auf die anderen Fragen, die den Stoffwechsel betreffen, diese Frage nicht?
Ein Automotor kann von einem Körper gebaut, repariert und gewartet werden, aber ich würde es kaum als biologisch bezeichnen.
Von wie viel Energie reden wir hier? Die moderne Gesellschaft ist wirklich gut darin, energiereiche Mahlzeiten zuzubereiten - es ist möglich, dass die Antwort einfach lautet: "Verteilen Sie sie mit mehr MREs, damit sie mehrere MREs gleichzeitig essen können" und / oder "Verteilen Sie sie mit kohlensäurefreiem Soda anstelle von Wasser". .
Was ist falsch daran, ihnen nur kalorienreiche Lebensmittel zu essen? Wenn man bedenkt, dass ein Cheeseburger nur 14,2 % Ihrer täglichen Aufnahme ausmacht, könnten Ihre Supersoldaten einfach ein paar davon zerschlagen, und da ihr Stoffwechsel schneller läuft, können sie mehr essen als eine normale Person.
Die Frage der Temperaturregelung geht davon aus, dass sie die ganze Zeit heiß laufen, was absolut ineffizient ist. Diese Frage eröffnet die Möglichkeit, ihren Stoffwechsel situationsgerecht regulieren zu können. Das ist definitiv eine andere Frage.
@JBH Soweit ich das beurteilen kann, geht es bei dieser Frage um die Energie in Zellen. Unabhängig davon, aus welcher Nahrung die Energie ursprünglich hergestellt wurde, wird sie in irgendeiner Form von Fett oder Zucker vorliegen, wenn sie die Zellen erreicht. Wir sollten uns also Dinge wie den Krebszyklus, Mitochobdrien, Ribosomen und potenzielle Verbesserungen ansehen, die im Tierreich und in der Wissenschaft gefunden wurden, um Antworten zu finden. Die Nahrungsaufnahme ist irrelevant und könnte eine alternative Frage für einen späteren Zeitpunkt sein.

Antworten (3)

So hoch wie möglich, mit der Fähigkeit, es nach unten zu regulieren.

Bei guter Versorgung und in einer Kampfsituation würde ihr Stoffwechsel sprunghaft ansteigen. Soldaten könnten sich schneller bewegen und denken und sich schneller von Verletzungen erholen. Wenn sie beim Marschieren gut versorgt sind, würde ihnen dies auch einen Mobilitätsvorteil gegenüber anderen Trittbrettfahrern in unwegsamem Gelände verschaffen (in jedem anderen Gelände sollten sie in Transportmitteln sein).

Wenn sie nicht kämpfen, können sie ihren Stoffwechsel auf ein überschaubareres Niveau herunterregulieren. Menschen sind wahrscheinlich etwas zu stark metabolisiert für die große Mehrheit der Kriegsführung. In Schützengräben zu sitzen und auf einen Angriff zu warten, erfordert nicht so viel Energie. Sie können Vorräte sparen, indem sie ihren Stoffwechsel reduzieren. Platypodes und Echidnas sind in der Lage, einen ziemlich aktiven Lebensstil mit Körpertemperaturen um die 32 Grad Celsius aufrechtzuerhalten. So etwas würde eine mäßig aufmerksame Streitmacht ermöglichen, die nicht ganz so viel Energie benötigt, um sie aufrechtzuerhalten.

Wenn sie nicht im aktiven Dienst sind, könnten sie in eine Art Erstarrung oder Winterschlaf fallen, um ihren Stoffwechsel so nahe wie möglich auf Null zu bringen. Für die Lagerung in Friedenszeiten oder den Transport in einiger Entfernung von der Front wäre dies ideal. In langwierigen Konflikten könntest du immer den Großteil deiner Streitmacht in Erstarrung haben, mit nur wenigen ausgewählten Wachposten (vorausgesetzt, du bist sicher, dass du deine schlafenden Soldaten rechtzeitig wecken kannst, um auf einen Angriff zu reagieren). Es ist auch von Vorteil, einen Zwischenschlafzustand zu haben, in dem sie immer noch in der Lage sind, etwas zu tun, falls sie für längere Zeit von der Versorgung abgeschnitten sind, aber immer noch vom Feind bedroht sind.

Denken Sie daran, dass "in der Lage zu sein, sich schneller zu bewegen und zu denken", den Körper erfordern würde, ein langsames und schnelles Nervensystem aufrechtzuerhalten, das weniger Energie verbraucht, wenn es nicht verwendet wird. Leider benötigt das Gehirn mindestens so viel Energie, um es aufrechtzuerhalten, wenn es inaktiv ist, wie wenn es aktiv ist. Ansonsten könnte man sich vielleicht bestimmte tieftauchende Arten anschauen. Um Energie zu sparen, werden sie die Blutversorgung der meisten Organe begrenzen, damit nur die wichtigen Dinge all das bekommen, was sie brauchen. Die Frage ist also, wie schnell sie mit einer solchen Technik in einen vollständig wachsamen Zustand übergehen können?
@Demigan Einverstanden, es wären einige erhebliche biologische Anpassungen erforderlich, damit es funktioniert. Eine Option für das Gehirn wäre es, Bereiche davon in den Ruhezustand zu versetzen, wenn es nicht benötigt wird, a la Delfine. Sie haben auch Recht, dass die Geschwindigkeit des Erwachens ebenfalls entscheidend wäre. Auch wenn es lange dauert, wäre es für die Lagerung und den Transport sehr nützlich. Es ist sicherlich eine sehr effektive Anpassung für überwinternde Tiere.
Denken Sie auch daran, dass die metabolische Effizienz eine Funktion der Temperatur ist (normalerweise mit nur einem Peak). Athleten vorzuwärmen ist eine Sache. Ihre „kühlenden“ Supers bräuchten ein zusätzliches Organ (z. B. braunes Fett), um sich schneller zu erhitzen, da sie sonst bei Überraschungsangriffen nicht schnell genug ihre volle Effizienz erreichen würden
@bukwyrm Sehr guter Punkt. Ich gehe davon aus, dass die Geschwindigkeit, mit der ein Supersoldat aus der Erstarrung geweckt werden kann, ein Bereich großer Forschungsanstrengungen wäre. Der erste Haufen, der einen „schnell erwachenden“ Supersoldaten knackt, wäre in der Lage, einen höllischen Überraschungsangriff durchzuführen, obwohl es wahrscheinlich nur einmal funktionieren würde. Danach hätten sie aber immer noch einen logistischen Vorteil.
@Ynneadwraith Ich denke, der Begriff, nach dem Sie gesucht haben, ist Unihemisphärischer Slow-Wave-Schlaf. en.wikipedia.org/wiki/Unihemispheric_slow-wave_sleep

Es erfordert, Blut um lebenswichtige Organe herum zu erhalten und peripheres Gewebe verhungern zu lassen, so wie Wale und Robben die Sauerstoffversorgung des Körpers regeln, indem sie von der Luft abgeschnitten werden. Dies erwies sich als so effektiv, dass es im Laufe der Zeit selbst unter aktiven Supersoldaten zur Norm wurde; Einziger Nachteil: Sie werden totblass. Diese Hautfarbe ist eine Strategie zur Erhöhung ihres Kraftstoffverbrauchs. Wenn der Laktatspiegel auf der Gewebeoberfläche zu hoch wird – oder wenn sie fressen – wird Blut auf die Haut umverteilt und ihr Körper wird rot. Auch während des Schlafs sinkt ihre Stoffwechselaktivität um etwa die Hälfte der normalen Werte.

Mehrere Verbesserungen

  1. Die Fähigkeit, das, was wir Ballaststoffe nennen, insbesondere Zellulose, zu verdauen und zur Energiegewinnung zu nutzen. Alles, was hier benötigt wird, ist ein Enzym, das Zellulose abbauen und für Energie nutzen kann. Machen Sie jede Pflanze oder jeden Baum zu einer Quelle für reinen Zucker.
  2. Niedriger Grundumsatz, ähnlich der Antwort von Ynneadwraith, dies ist die Energiemenge, die der Körper des Soldaten benötigt, um sich im Ruhezustand zu erhalten. Es gibt keinen Grund, warum dies hoch sein muss, da sich dies nur während der Anstrengung ändern muss. Das Gleiche passiert bereits bei allen Menschen, daher sind nur wenige Änderungen erforderlich.
  3. Große Speicherkapazität. Normalerweise wird dies beim Menschen als Fett bezeichnet. Der Supersoldat müsste in der Lage sein, Fett schneller zu machen und zu verbrennen, um seine Energiereserven (Fett) aufzuladen und zu entladen.
Schaffung eines wissenschaftlich halbgültigen Supersoldaten, Nachtrag: Stoffwechsel
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