Мечты о многотысячных поселениях на Марсе или лунных базах разбиваются о суровую биологическую реальность.
Последние исследования, которые собрало воедино и проанализировало издание Live Science, свидетельствуют, что для воспроизводства человечества гравитация — фундаментальное требование. Новое исследование, опубликованное в журнале Communications Biology, доказывает: в состоянии невесомости процесс зачатия и развития эмбрионов превращается в настоящий квест с минимальными шансами на успех.
Исследователи из Аделаидского университета (Австралия) проверили, как ведут себя половые клетки людей и животных в среде, где нет четких понятий «верха» и «низа». Поскольку отправить лабораторию на орбиту сложно, они использовали клиностат — устройство, постоянно вращающее образцы в разных направлениях (оно создает эффект свободного падения, который по своему воздействию идентичен космической микрогравитации).
Эксперимент показал, что в условиях земного притяжения сперматозоиды уверенно движутся по имитированным женским репродуктивным путям. Однако стоило включить режим «космоса», как клетки теряли ориентацию.
«Многие белки в сперматозоидах действуют как молекулярные датчики, реагирующие на физические силы, — пояснила Николь Макферсон, руководительница Группы биологии спермы и эмбрионов Исследовательского института Робинсона. — Без силы тяжести эти сенсоры сбиваются, и способность сперматозоидов найти путь к цели нарушается».
На Земле организм женщины выделяет гормон прогестерон, который служит химическим ориентиром для клеток. Ученые попытались искусственно добавить этот гормон в космический симулятор. Это несколько улучшило ситуацию, но для результата потребовались дозы, значительно превышающие естественный уровень у человека. Насколько безопасно вводить такое количество гормонов астронавткам — вопрос открытый.
Но проблемы не закончились на этапе встречи половых клеток. Исследования на мышах и свиньях показали, что процент успешного оплодотворения в невесомости падает на 15–30%. Даже те эмбрионы, которые сформировались, развивались с задержками.
На шестой день после оплодотворения эмбрионы свиней демонстрировали аномалии. Для успешной беременности эмбрион должен прикрепиться к стенке матки и правильно организовать клетки для формирования органов и плаценты. Микрогравитация способна нарушить каждый из этих этапов.
Что это означает для будущего?
Результаты исследования свидетельствуют о том, что человечество пока не готово к длительному автономному существованию вне Земли. Если мы не сможем рожать детей в космосе, любая колония останется лишь временным форпостом, зависимым от новых переселенцев с родной планеты.
Читай также:
