Als ich nach der Lebensmittelkonservierung für 2-3 Jahrhunderte fragte, bestanden einige Kommentatoren darauf, dass ich keine Probleme haben sollte, Lebensmittel (mit nahezu intakten Nährwerten) zu konservieren, wenn ich über Technologien verfüge, um lebende Menschen so lange zu konservieren. Das ließ mich fragen, ob diese Idee wirklich wahr ist.
Lebende Organismen verfügen über viele Mechanismen, die sie über längere Zeit funktionsfähig halten, Fäulnis verhindern, mit Infektionen fertig werden und sogar mechanische Schäden reparieren. Viele Tiere und Pflanzen können jahrzehntelang leben, während sie Witterungseinflüssen, Schädlingen, Bakterien, Viren und physischen Traumata ausgesetzt sind. Ihre Chemie bleibt über diese Zeit mehr oder weniger stabil. Aber wenn sie tot sind, dauert es nur ein bisschen, bis sie zerfallen (die genaue Zeit hängt von vielen Faktoren ab, z. B. Umweltbedingungen, Konzentration von chemischen Konservierungsmitteln in Geweben, Gewebetypen).
Frage:
Abgestorbenes Gewebe oder ein lebender Organismus (als Klassen, nicht als bestimmte Gewebearten oder Organismen), der für 2 Jahrhunderte in einem möglichst originalgetreuen Zustand leichter zu konservieren ist ? (mit Fokus auf Biochemie statt Erhaltung eines bestimmten Gewebes)
"Erhaltung" wird in meiner Frage in diesem Sinne verwendet:
mit Betonung auf „ frei von Beschädigung oder Verfall “.
Diese Frage ist nicht auf derzeit existierende Technologien beschränkt. Die Entwicklung von Technologien oder theoretisierten Technologien ist in Ordnung, solange sie eine solide wissenschaftliche Grundlage haben. Zum Beispiel ist Gentechnik in Ordnung (im Rahmen des Zumutbaren), Kryoschlaf nicht (es sei denn, Sie liefern Zitate für eine erfolgreiche Wiederbelebung nach mindestens einem Jahr Lagerung).
Edit : Wenn ich von Erhaltung in einem möglichst originalgetreuen Zustand spreche, meine ich genau das. Wenn Sie ein Stück Fleisch konservieren, sollte es nach 2 Jahrhunderten ein Stück Fleisch bleiben (oder kann als solches rekonstruiert werden, wenn ein kniffliges Verfahren angewendet wird; idealerweise sollte es die gleiche Textur, den gleichen Geschmack und den gleichen Nährwert haben, da dies der Fall ist für lebende Organismen). Die meisten chemischen und physikalischen Eigenschaften sollten zum Zeitpunkt der Untersuchung (vor der Konservierung und nach Fertigstellung) gleich bleiben. Die Probe muss nicht aus exakt denselben physikalischen Atomen, Molekülen oder Zellen bestehen (das ist bei einem lebenden Organismus nicht möglich), aber sie sollte von einem durchschnittlichen Menschen als dasselbe Gewebe/Organismus in nahezu ursprünglichem Zustand erkannt werden und haben die gleiche Funktionalität.
Bitte gehen Sie davon aus, dass alle für die Konservierung erforderlichen Bedingungen für die Dauer des Konservierungsexperiments ohne Unterbrechung aufrechterhalten werden können.
Bearbeiten 2: Ich interessiere mich viel mehr für einen Vergleich zwischen dem Aufhalten des Zerfalls in totem Gewebe und dem Aufrechterhalten (oder Verbessern) natürlicher Bioprozesse in lebenden Organismen.
Ich möchte auch darauf hinweisen, dass das Einfrieren organische Stoffe nicht intakt lässt. Es gibt Schäden im Zusammenhang mit dem Einfrieren/Auftauen, die quantifiziert und berechnet werden müssen. Ich habe darüber und andere Aspekte der Lebensmittelkonservierung in meinen Notizen für eine andere Frage geschrieben.
Bearbeiten 3: Ich suche harte Wissenschaft mit Zitaten, Zahlen und Abbildungen. Ich schätze allgemeine Gedanken zu diesem Thema, aber es ist wirklich schwierig, die Vor- und Nachteile verschiedener Lösungen und Ansätze zu vergleichen, wenn ich mich nur auf Worte verlassen kann.
Ich verwende den „Lebensmitteltest“ (wenn etwas vorher essbar war, sollte es nach 2-3 Jahrhunderten die gleichen Nährwerte behalten), weil es eine einfache Möglichkeit ist, viele Antworten zu testen, aber dies ist keine Frage zur Lebensmittelkonservierung. Die Art des organischen Materials spielt überhaupt keine Rolle, was wirklich wichtig ist, ist seine Integrität und seine physikalischen Eigenschaften, einschließlich der Biochemie.
Dies ist kein Museumsprojekt. Alle organischen Stoffe sollten nach 2-3 Jahrhunderten regulär verwendbar sein.
Tot:
Der Unterschied zwischen der Erhaltung von lebendem und totem Gewebe besteht darin, dass Sie lebendes Gewebe lebensfähig erhalten müssen, totes Gewebe jedoch nicht. Alles, was man lebendem Gewebe antun kann, kann man totem Gewebe antun. Totes Gewebe ist also bei weitem einfacher. Jede Konservierungstechnik, die Sie für organisches Material verwenden können, können Sie auch für TOTES Gewebe verwenden, von der Einbalsamierung bis zur Mumifizierung. Mumien haben Tausende von Jahren überdauert, und es gibt Überreste längst ausgestorbener Arten in Formaldehydgläsern, die Hunderte von Jahren alt und immer noch erkennbar sind. Wenn Sie sich nicht um kleine chemische Veränderungen kümmern, sondern sich nur um die Form kümmern, wäre es meiner Meinung nach einfach, organisches Material auf unbestimmte Zeit zu konservieren (wenn dies jedoch heimlich eine Lebensmittelfrage ist, ist es möglicherweise nicht essbar). Die Beweise können angefochten werden, aber es gibt einige Beweise dafür, dass Weichgewebe erhalten bleibtkönnte Millionen von Jahren dauern.
Es gibt EINEN Umstand, in dem Sie mit lebendem Gewebe besser dran sind, und das ist, dass sich lebendes Gewebe regeneriert. Eine Pflanze kann als eine Art Unsterblichkeit weiter wachsen, und wenn die Pflanze gepflegt wird und zu kontinuierlichem Wachstum fähig ist, lebt sie weiter. Wenn Sie eine biologisch unsterbliche Person machen können, dann kann diese Person ewig leben, indem sie einfach lebt. Auf einem Planeten oder einem Raumschiff leben sie weiter. ABER, selbst eine Person, die ewig leben kann, kann selbstmörderisch werden, und das Wassersystem einer unsterblichen Pflanze oder eines Pilzes kann abgeschaltet werden und sie können sterben. Sie müssen den gesamten Lebensapparat ständig aufrechterhalten, damit etwas am Leben bleibt. Dinge am Leben zu erhalten ist extrem energie- und ressourcenintensiv. Wenn also das Ziel darin besteht, eine Person nach 200 Jahren auf einem Raumschiff am Leben zu erhalten, ist dies halbwegs unpraktisch und der ganze Grund, warum Menschen den Kryoschlaf erfinden wollen.
Außerdem ist der unsterbliche Organismus nicht das identische Gewebe, sondern nachgewachsenes und recyceltes Gewebe. Sie sind funktionell eine klonale Kolonie. Nur weil ein „unsterblicher“ Pilz Jahrhunderte alt ist, heißt das nicht, dass es genau derselbe Pilz ist. Mutationen können immer noch in einem Organismus auftauchen (z. B. Krebs), und die Zellen sind nicht dieselben Zellen. Wir haben noch keinen großartigen Weg gefunden, Menschen zu verewigen, aber Dinge wie Gehirngewebe müssten sterben und umgeschaltet werden. Physisches Zeug nutzt sich schließlich ab.
Das soll nicht heißen, dass ein lebender Organismus unter geeigneten Bedingungen nicht lange erhalten werden kann, aber er müsste für diese Funktion spezialisiert werden. Ein Samen zum Beispiel kann Tausende von Jahren lebensfähig bleiben.
Tot
Sie können totes Gewebe vakuumversiegeln und dann bestrahlen, um alles darin Lebende abzutöten, und es dann bei einer mäßig kalten Temperatur lagern, um nur minimale Gewebeschäden zu verursachen. Sie können dann, wenn Sie möchten, dieses tote Gewebe 200 Jahre später aus der Vakuumversiegelung nehmen und es zu einem Steak grillen, vorausgesetzt, Sie hatten zu Beginn ein Steak.
Die meisten Lebewesen haben eine Lebensdauer von weniger als 200 Jahren und sobald Sie Lebewesen konservieren, enden sie im Allgemeinen tot – Kryonik funktioniert nicht und es gibt keinen Hinweis außerhalb des Wunschdenkens, dass es jemals funktionieren wird. Das Bewahren von Lebewesen wird mit toten Dingen enden, und tote Dinge sind Lebewesen ähnlich, aber nicht so ähnlich wie tote Dinge toten Dingen.
Dies ist ein Link zu Arten und Techniken der Lebensmittelkonservierung: https://en.wikipedia.org/wiki/Food_preservation
Die Antwort ist sehr schwierig, da viele Faktoren zu berücksichtigen sind, Bakterien, Hefen, äußere Einflüsse, Wetterbedingungen, Feuchtigkeit, Krankheitserreger für totes Fleisch, die Dauer eines toten Gewebes hängt von der Art des Gewebes ab.
Ein gutes Beispiel für die Lebensmittelkonservierung sind Militärrationen, die bis zu 50 Jahre reichen können
Ich denke, dass es keinen Zusammenhang zwischen lebenden Menschen und totem Gewebe gibt, da ein Lebewesen "Energie" aufrecht erhalten muss und einen Regenerationsprozess hat (Mensch etwa 70-80 Jahre, eine Schildkröte 150 Jahre, Grönlandhai 400 Jahre, das ist ein Durchschnittswert ).
Wenn Sie mit einer futuristischen Technologie sprechen, können Sie Amber verwenden, um das Gewebe nach einer vorherigen Vorbereitung aufzubewahren. Sie können das Gewebe kontinuierlich klonen, um es zu konservieren, tatsächliche Technologie kann Haut aus Stammzellen reproduzieren.
Da das OP der Frage eine Bedingung hinzugefügt oder präzisiert hat:
Sie konzentrieren sich zu sehr auf Nahrung und Vieh. Ich muss zwar meine Crew ernähren, aber organisches Material benötige ich auch aus anderen Gründen. Außerdem möchte ich, dass sie so originalgetreu wie möglich sind. Zum Beispiel brauche ich die meisten DNA und Proteine intakt und leicht zugänglich für viele Manipulationen. Sie identifizieren Probleme, die damit zusammenhängen, Tiere im Koma am Leben zu erhalten, aber Sie ignorieren alle chemischen Veränderungen an totem Gewebe. Mir ist auch klar, dass dieses ganze Thema, organische Stoffe über lange Zeiträume intakt zu halten, stark unterschätzt wird und die Leute dazu neigen, die Dinge zu stark zu vereinfachen.
Lebendig ist der einzige Weg zu gehen!
Da Sie in der Lage sein müssen, auf DNA und andere biologische Materialien zuzugreifen und diese zu manipulieren, zusätzlich zum Zugang zu Besatzungsrationen, ist die beste Lösung jetzt eine zweifache. Die Lagerung von Tiefkühlkost über lange Zeiträume wurde bereits diskutiert (Schwerpunkt Fleisch). Aber Sie brauchen auch eine Möglichkeit, lebendes Gewebe zu konservieren. Der beste Weg, das Kunststück zu vollbringen, besteht darin, teilweise zubereitete Lebensmittel wie bereits besprochen im Tiefkühlschrank aufzubewahren, aber auch lebende Pflanzen und Tiere in einer Art Lebensraum zu halten.
Sie könnten als Teil des Schiffsdesigns einen großen Biohabitat mit Freilandhaltung in Betracht ziehen. Ausgestattet mit Kleinvieh wie Hühnern und Kaninchen und einer geeigneten Raubtierart, deren Umgebung von der Schiffs-KI überwacht und angepasst wird, könnte Ihre Crew gerade zu frisch gebratenem Hähnchen aufwachen!
Es ist unwahrscheinlich, dass dies langfristig funktioniert, da Krankheiten problematisch sein werden und Populationsspitzen und katastrophale Einbrüche zum Aussterben des Biohabitats führen können. Während Gleichgewichtsprobleme knifflige Probleme darstellen können, ist zumindest die Zeitspanne kurz genug, um es möglicherweise zu schaffen.
Am Ende der Reise enthält der Biohabitat ausreichend biologische Materie in Form von lebenden Tieren und Pflanzen sowie zersetzende Materie und Kompost, die für andere Zwecke verwendet werden können, z. B. für die Manipulation zum Anbau von künstlichem Fleisch oder zur Herstellung von Arzneimitteln, Vitaminen , Hormone usw.
Die Vorteile des Split-Systems sind zahlreich: Nach dem Aufwachen steht der Crew frisches Essen zur Verfügung; Sie haben eine griffbereite Quelle für biologisches Material an Bord; Sie werden auch etwas haben, das sich einem natürlichen Lebensraum annähert, den die Besatzung genießen kann, während sie am Ende der Reise ihre Pflichten auf dem Schiff erfüllt. Obwohl Sie ein sehr hohes Maß an Technologie vorschlagen, haben Sie keine Synthesizer, die in der Lage wären, komplexes biologisches Material zu extrudieren. Ein Biohabitat (oder zwei) wird das Problem der „Erhaltung“ lösen, denn nichts geht über eine lebende Pflanze oder ein lebendes Tier, wenn es um die Bereitstellung von Biomaterie geht.
Obwohl wir darüber gesprochen haben, Tiere im Koma zu halten, wird das Herbeiführen eines Erstarrungszustands ähnliche Probleme aufwerfen. Das Hauptproblem ist die einfache Tatsache, dass Tiere sterbliche Wesen sind. Sie haben eine grundlegende Lebenserwartung, die nur sehr wenige überleben werden, und es ist fast unmöglich, sie zu überwinden, wenn sie außer Gefecht gesetzt und von Maschinen unterstützt werden. Abgesehen von einer Art "Stasisfeld"-Technologie gibt es einfach keine Möglichkeit, eine Pflanze oder ein Tier zu "lagern" und sicherzustellen, dass es in einem lebenden Zustand über die Kapazität seiner Art hinaus weiterexistiert. Die Lebensdauer vieler Kulturpflanzen – Tomaten, Salat usw. – beträgt buchstäblich ein Jahr. Obwohl andere viel länger dauern können – Trauben, Äpfel, andere Obstbäume. Die Lebensdauer von Nutztieren übersteigt selten 20 oder 30 Jahre. Das ist das unüberwindbare Problem jeder Art von „Speicherung“.
Der Vorteil der Gestaltung von Biohabitaten in Ihrem Schiff besteht darin, dass die Pflanzen und Tiere in einem annähernd natürlichen Zustand existieren. Der Biohabitat wird Nacht- und Tageszyklen haben, kann saisonale Zyklen haben, kann künstliche Wetterbedingungen haben und wird sich selbst erhalten, sobald er hergestellt ist.
Definitiv tot
Die guten Leute auf Cooking.SE haben genau diese Frage gestellt . Das lange und kurze davon: Richtig zubereitetes Fleisch (roh, vakuumversiegelt, vielleicht bestrahlt, gefroren (0 ° F)) kann unbegrenzt haltbar sein.
Dieser Artikel zum Frauentag über das Einfrieren von Fleisch zitiert ein Merkblatt der FDA über das Einfrieren von Lebensmitteln. Der entsprechende Wortlaut lautet: „Lebensmittel, die konstant bei 0 °C gelagert werden, sind immer sicher. Nur die Qualität leidet bei längerer Gefrierlagerung.“
Die Qualität leidet laut einem Kommentar in der C.SE-Abfrage wie folgt: Im Allgemeinen trocknet Fleisch (Gefrierbrand) aus, wenn es eingefroren wird, bevor es nicht mehr genießbar wird. Sie können den Austrocknungseffekt verringern, indem Sie Fleisch doppelt einwickeln, und ein Vakuumierer ist besonders hilfreich. Gefrierverbranntes Fleisch wird zäh und körnig, kann aber normalerweise immer noch in Eintöpfen, Brühen und anderen Zubereitungen verwendet werden, die den Schaden verbergen. (Bruce Alderson)
Ich denke, 200 Jahre Kühllagerung sollten eine essbare, wenn auch nicht besonders schmackhafte Mahlzeit ergeben.
Gegenbeispiel
Aber was ist mit lebendem Gewebe? Lebende Gewebe können zwar aufbewahrt, aber nicht wirklich lange „konserviert“ werden. Dieser Vorgang ist im Wesentlichen ein induziertes Koma . Im Wesentlichen befindet sich die Person im Koma in einem Zustand tiefer Bewusstlosigkeit. Vermutlich würde ein Tier, das in ein künstliches Koma versetzt wird, in ähnlicher Weise in einem Zustand der Bewusstlosigkeit existieren.
Der Rekord für das längste Koma liegt bei etwa 37 1/2 Jahren. Nicht ganz lange genug für Ihre Zwecke! Das Hauptproblem bei dieser Art der Lagerung von lebendem Gewebe, ob Mensch oder Tier, ist, dass der Körper weiter wächst und sich entwickelt. Zumindest bis zu einem gewissen Punkt. Menschen im Koma befinden sich in keiner Art von „Stasis“ – sie sind immer noch anfällig für Umweltkrankheiten und können immer noch Krebs entwickeln. Schließlich ist kein Lebewesen auf dieser Seite des Schleiers unsterblich: Eine Person im Koma wird irgendwann sterben. Höchstwahrscheinlich durch Komplikationen des Komas selbst; aber zuletzt stirbt auch ein komatöser Mensch an Altersschwäche.
Es gibt viele schlimme Dinge, die einer komatösen Person passieren können, von Infektionen bis hin zu verminderter Darm- und Atemtätigkeit, gesenktem Blutdruck, wundgelegenen Stellen und Atrophie von stillgelegten Muskeln . Ein auf diese Weise gelagertes Futtertier würde mit ziemlicher Sicherheit die gleichen körperlichen Schäden erleiden. Dies ist aus dem einfachen Grund keine praktikable Alternative, weil es das Muskelgewebe des Tieres ist, nach dem Ihre Crew hungern wird, wenn sie am Ende der Reise aufwacht!
Ressourcenvergleich
Abgestorbenes Gewebe: einmalige Vorbereitung auf der Erde, einschließlich anfänglicher Schlachtung, Mehrfachverpackung von rohem Fleisch mit Bestrahlung und Vakuumversiegelung, schnelles Einfrieren. Anforderungen an Bord: Gefriereinheiten, die für die Besatzung nach dem Aufwachen zugänglich sind. Die KI des Schiffs sollte so programmiert werden, dass sie die Temperatur und möglicherweise die Vakuumbedingungen der Gefriereinheiten überwacht; sollte auch in der Lage sein, gefährdete oder nicht funktionsfähige Einheiten unter Quarantäne zu stellen und über Bord zu werfen. Ergebnisse: garantiert.
Lebendes Gewebe:Nutztiere müssen zunächst verarbeitet (gebadet, dekontaminiert, unter Quarantäne gestellt) werden, bevor sie in Einrichtungen auf der Erde gelangen. Dort angekommen werden die Tiere betäubt, kanüliert, bewusstlos gemacht, intubiert und in Geschirrwiegen geladen. Die Gurtwiege dient als Aufhängevorrichtung mit angeschlossener medizinischer Ausrüstung (Beatmungsgerät, IV-Pumpe mit mehreren Kapazitäten). Schiffsseitig wird die Hängewiege an das MPS (Fleischkonservierungssysteme) an Bord angeschlossen, das alle notwendigen Leitungen zu zentralen Lagereinrichtungen umfasst, einschließlich Raumluft, Sauerstoff, Trinkwasser, IV-Ernährung, IV-Flüssigkeiten und einer Auswahl an Arzneimitteln . Das MPS wird auch einen körperlichen (passiven) Trainer enthalten (ein Versuch, etwas Muskelmasse zu erhalten); ein vollständiges Abfallmanagementsystem (handhabt Poop und Pisse, sie der zentralen Recyclingstelle zuzuführen. Die MPS-Einheiten müssen natürlich in einem bewohnbaren Teil des Schiffes aufbewahrt werden, wobei eine geeignete Umgebung ständig überwacht und eingestellt wird. Die KI des Schiffs wird so programmiert, dass sie den grundlegenden Gesundheitszustand jedes Nutztiers (EKG, Blutgase, Atmung) überwacht und verstorbene Tiere aussondern und über Bord werfen muss. Kühe leben etwa 20 Jahre. Ergebnisse: Das war eine schlechte Idee! Der Grund dafür ist, dass Ihre Crew, sobald sie aufwacht, feststellen wird, dass die gesamte Rinderherde im induzierten Koma längst tot und über Bord geworfen wurde. tote Tiere abzuwerfen. Kühe leben etwa 20 Jahre. Ergebnisse: Das war eine schlechte Idee! Der Grund dafür ist, dass Ihre Crew, sobald sie aufwacht, feststellen wird, dass die gesamte Rinderherde im induzierten Koma längst tot und über Bord geworfen wurde. tote Tiere abzuwerfen. Kühe leben etwa 20 Jahre. Ergebnisse: Das war eine schlechte Idee! Der Grund dafür ist, dass Ihre Crew, sobald sie aufwacht, feststellen wird, dass die gesamte Rinderherde im induzierten Koma längst tot und über Bord geworfen wurde.
Fazit
Totes Gewebe stellt weitaus weniger Herausforderungen dar, was Lagerung und Pflege betrifft. Lebendes Gewebe erfordert ein 24-Stunden-Gesundheitsmanagement für jedes Nutztier. Außerdem ist der Aufwand vergeblich, da selbst die optimale Lebensdauer der Nutztiere die zu erwartende Reisezeit bei weitem nicht erreicht.
StephenS
Otkin