اسپرم مقاوم به تشعشع: چگونه منی موش فضایی می‌تواند به زندگی انسان‌ها در ماه و مریخ کمک کند
چالش‌های بقا انسان در خارج از زمین فراتر از یافتن هوای قابل تنفس یا محافظت در برابر تشعشعات کیهانی است. اطمینان از اینکه زندگی می‌تواند در شرایط سخت فضا تکثیر شود، برای برنامه‌ریزی بلندمدت بشر برای استعمار سیارات دیگر حیاتی است.
دانشمندان به منبعی غیرمنتظره برای پاسخ‌ها روی آورده‌اند: اسپرم موش خشک‌شده فریز شده. آزمایشات پیشگامانه به رهبری تروهیکو واکایاما، استاد دانشگاه یاماناشی ژاپن، در حال بررسی این است که چگونه تولید مثل پستانداران ممکن است در خارج از زمین کار کند و شاید دروازه‌ای برای استعمار بین‌سیاره‌ای باز کند.
او می‌گوید: «هدف ما این است که سیستمی برای حفظ امن و دائمی منابع ژنتیکی زمین در جایی در فضا - چه در ماه یا جای دیگری - ایجاد کنیم تا زندگی حتی در صورت وقوع نابودی فاجعه‌بار زمین، قابل احیا باشد.»
تشعشع و تولید مثل
فضا پر از تشعشع است، چالش قوی برای انسان و مواد ژنتیکی آنها. در ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS)، سطح تشعشع بیش از ۱۰۰ برابر بیشتر از زمین است. فراتر از ISS، در فضای عمیق، میزان قرارگیری در معرض بیشتر است که نگرانی‌هایی درباره آسیب دیدن DNA و خطر برای تولید مثل ایجاد می‌کند.
در یک مطالعه جدید، محققان ژاپنی تاب‌آوری اسپرم موش خشک‌شده فریز شده‌ای که نزدیک به شش سال در ISS ذخیره شده بود را نشان دادند. با وجود قرارگیری در معرض طولانی‌مدت به تشعشع فضایی، اسپرم پس از احیا و بارور شدن نسل سالمی تولید کرد. پستان‌ها، که «پستان‌های فضایی،» نامیده شدند، تفاوت ژنتیکی با موش‌هایی که با اسپرم ذخیره‌شده در زمین باردار شدند، نشان ندادند.
آزمایشات قبلی به رهبری واکایاما نشان داده‌اند که اسپرم
موش
خشک‌شده فریز شده می‌تواند تا ۲۰۰ سال در فضا زنده بماند، اما او باور دارد که این برای نیازهای بلندمدت بشر کافی نیست.
مطالعات اخیر هدف دارند این مدت را با استفاده از دستگاه‌های پیشرفته محافظت از تشعشع افزایش دهند و شاید راه را برای حفظ بی‌نهایت مواد ژنتیکی در فضا باز کنند.
نگاهی به آینده، محققان ایجاد بانک‌های زیستی در ماه یا مریخ را تخیل می‌کنند. لوله‌های لاوایی قمری، برای مثال، به دلیل دماهای پایین و محافظت از تشعشع با لایه‌های ضخیم سنگ‌بستر، شرایط ایده‌آلی برای حفظ ژنتیکی ارائه می‌دهند.
نقاط عطف تولید مثل در فضا
مطالعه تولید مثل در فضا تازه نیست. دانشمندان سال‌ها است که موجودات زمینی را به مدار فرستاده‌اند تا مشاهده کنند که چگونه میکروگرانش و تشعشع بر فرآیندهای بیولوژیکی تأثیر می‌گذارند. در سال ۱۹۸۹، تخم‌مرغ‌های جوجه‌دار شده به فضا پرتاب شدند و بچه‌قورباغه‌های به عنوان مثال در سال ۱۹۹۲ در شاتل فضایی اندیور ناهنجاری‌های شنا نشان دادند.
کار واکایاما نمایانگر یک گام بزرگ به جلو است و بر پستانداران – گام مهم بعدی در درک تولید مثل در فضا استوار است. تیم او روشی برای خشک‌کردن فریز ایجاد کرده است که اجازه می‌دهد اسپرم در دمای اتاق ذخیره شود و قصد دارد در سال‌های آینده بارورسازی آزمایشگاهی (IVF) جوندگان را در ISS انجام دهد.
این تحقیقات بررسی خواهد کرد که آیا جنین‌های پستانداران می‌توانند به شکلی طبیعی در میکروگرانش رشد کنند، جایی که نبود نشانه‌های جاذبه ممکن است فرآیندهایی مانند تشکیل اندام و توسعه سیستم عصبی را مختل کند.
درک تولید مثل در فضا فقط درباره تکثیر بشر نیست؛ بلکه تاثیراتی بر جابجایی حیوانات، مثل دام برای خوراک یا حیوانات خانگی برای رفاقت، به سیارات دیگر دارد. با این حال، دانشمندان هشدار می‌دهند که تولید مثل تنها بخشی از معما است.
«ما اطلاعات دیگری نیاز داریم که در حال حاضر باید برای مراقبت از فضانوردانی که به فضا می‌فرستیم، داشته باشیم،» گفت ویرجینیا وترینگ، استاد دانشگاه بین‌المللی فضایی در فرانسه. «این باید اولویت داشته باشد.»
در حالی که چشم‌انداز تولید مثل انسان در فضا ممکن است شبیه به داستان‌های علمی تخیلی به نظر برسد، آزمایشات واکایاما زمینه‌ساز ایجاد چنین واقعیتی است. اگر موفق شود، تحقیقات او می‌تواند بقا بشر فراتر از زمین را تضمین کند، با اطمینان از اینکه زندگی حتی در سخت‌ترین محیط‌ها می‌تواند پاینده بماند.
