動物が宇宙で繁殖すると奇妙なことが起こる

ナデジダさんは、前例のない実験に採用されるまで、ロシア南西部にある官僚的な建物の殺風景なホールを走り回っていた。空間。

突然、空腹とブーツの厚いゴムのトレッドを避けようとしていた彼女の匿名の人生が、より高い目的のために高められました。彼女は母親になり、複数の子供がいる場合に何が起こるかを世界に示すでしょう。宇宙空間で考案された。

彼女が戻ってくると、ロシアのヴォロネジにある生物医学問題研究所の全員が、「希望」を意味する名前を持つナデジダを、まるで実験用のネズミ以下のように待って見守った。

そして、その日がやって来ました。33匹のゴキブリの赤ちゃんが誕生、異常な突然変異を示します。彼らは地球上の同類の昆虫よりも大きく、より速く走り、さらには見た目も異なっていました。通常、生まれたばかりの生き物の上殻は透明ですが、ナデジダのひなはすでに濃い赤茶色の毛皮を着ていました。

「考えてみれば、これは宇宙ホラー映画が制作中のようなものだ」と創設者のアレックス・レイエンデッカーは言う。宇宙性科学研究所とMashableに語った。 「ランダムな2匹のゴキブリがこの宇宙船に姿を消し、彼らは繁殖し続け、事態はさらに悪化します。」

しかし、レイエンデッカーが話しているのはSFではありません。 2007年にロスコスモスの生物衛星Foton-Mで打ち上げられた実験は、数少ない実験のうちの1つである。宇宙で行われた性と生殖の研究。この結果は憂慮すべきものだが、それは単にこの研究が地球上で最も軽蔑されている害虫の一つを対象としたというだけではない。それは、地球上の生命を維持するために宇宙が提示する厳しい課題の前触れです。重力がなければ、地球の大気、地球の住民を高線量の宇宙放射線から遮断する安全ブランケットですが、子作りは非常に面倒です。

地球上空約 400 マイルを飛行する国際宇宙ステーションでは、宇宙飛行士は放射線にさらされています。放射線レベル地上の100倍の高さです。しかし、宇宙ステーションは依然として地球の磁場の中にあり、有毒な宇宙線からある程度の保護を提供します。では、どのようにして深宇宙に冒険に出るかを想像してみてください。火星への旅行または月での長期滞在— 人間の細胞への損傷を加速する可能性があります。

「人間を研究する、つまり人間の細胞や胚を使った実際の研究を行うには、当然、あらゆる種類の抑制と均衡が存在する。研究のほとんどは代理人を使って行われる」と、クランフィールド大学の宇宙生物学および宇宙バイオテクノロジーの教授であるデビッド・カレン氏は述べた。イギリス。 「（たとえば）ネズミを見ることは、間接的に人間を見ていることになります。」

今のところ哺乳類は存在しない —さらに言えば、背骨のある動物なら何でも— 宇宙で受胎から成人までのライフサイクルを完了しました。受精、胚の発育、妊娠、出産、生後の成熟、親の介護など、生殖と初期成長の重要な段階の一部に宇宙がどのような影響を与えるかについては、予備的な結果しか得られていない。

しかし、別の問題もあります。実際に存在するデータは通常、サンプル サイズが非常に小さいため、その結果が人間や他の種にとって何を意味するかを推測することさえ困難です。ほぼすべての研究は、霊長類以外の動物を対象としています。人間の精子の研究。

宇宙でメダカの交配実験

交尾、受精、孵化の最初の証拠宇宙にある脊椎動物の卵1994年、船上での15日間の任務中に発生したNASAスペースシャトル「コロンビア」。

「誰が持っていましたか宇宙でのセックス?」とアバブ・スペース・デベロップメントの医学研究ディレクターであるショーナ・パンディア博士は、次のように話しながら修辞的に尋ねた。サウス・バイ・サウスウェスト・パネル3月に。 「それはテープに撮られていますし、実際に起こったことです。それに興味がある人のために言っておきますが、それは4匹の日本のメダカでした。統計的に言えば、少なくとも1人はそうです。」

日本のメダカとしても知られるメダカは、通常、小さな池、浅い川、水田に生息しています。この犬種が宇宙実験に選ばれたのは、この犬種が微重力下で一定の「上昇」や「下降」がないことを気にせず、無重力状態にさらに耐性があるように見えるためです。

実験の結果、4匹の魚が43個の卵を産んだ。このうち8頭の赤ちゃんが宇宙で孵化し、さらに30頭が着陸後に生まれた。子孫は正常に見え、新たに孵化した子の卵巣には予想通りの数の生殖細胞が見つかり、地球に戻った際に自分の子孫を残すことができた個体もいた。

しかし、宇宙飛行中に行われた他の魚類の研究では、奇妙な突然変異を持つ子孫が誕生した。若い成魚の中には、狭い円を描いたり、横向きの輪を描いて泳ぐものもいます。けれど米国の研究者宇宙飛行で研究された魚たちのバランスと向きを制御するシステムに大きな変化は見られなかった。ソ連の科学者彼らはその形成方法に顕著な違いがあることを発見しました。

「スズメバチの研究、ネズミの研究、げっ歯類の研究、クラゲ、ウズラの卵などがありました。どの種の名前を挙げても、それらはシャトル、ミール、スカイラブ、[国際宇宙ステーション]で研究されてきました」とパンディア氏は語った。 「そして、データはよく見ても矛盾しています。」

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宇宙におけるカエルとオタマジャクシの成長と発達

同じループ動作が次の場所でも確認されました。カエルの幼虫1992 年のスペースシャトル エンデバー号では、オタマジャクシが円を描いたり、宙返りしたり、無計画な方向に飛び回ったりしていました。オタマジャクシも、肺を満たすための水槽内の気泡を見つけるのに苦労しました。

2年後の両生類の研究では、4匹のアフリカツメガエルのメスに、地球低軌道に到達した後に排卵を引き起こすホルモンが注射された。NASAの宇宙飛行士たっぷりと注がれた精子オスのカエルから卵へ、多くの人が受精する原因になります。

この実験はマスメディアでは主に繁殖の成功例とみなされていたが、微小重力下で育てられたオタマジャクシは拡大された頭と目科学雑誌で。模擬無重力状態でそれらを研究した一部の研究者もこれらの問題を観察し、超巨大な頭の原因は次のようなものである可能性があると示唆しました。神経管の欠陥、初期の脳と脊椎を形成します。全体的に見て、オタマジャクシの成長は宇宙だけでなく、地球の重力に戻った後も成長が阻害されるようです。

動物界には人間によく似た種がたくさんいるのに、なぜ宇宙で魚や両生類を研究するのでしょうか?哺乳類が理想的だが、専門家は長時間の飛行中に哺乳類を生かしておくのは複雑で費用がかかると言う。彼らの胚は子宮内で発育するため、微重力下で研究することも困難です。そのため、研究者にとって、母体の影響と無重力状態が胎児に与える直接的な影響を区別することが困難になっている。

場合によっては、動物は物流に基づいて選択されます。たとえば、イモリが考えられます宇宙実験に適したモデルなぜなら、メスは交尾後も最長5か月間生きた精子を保持できるからです。この長い時間枠により、科学者は地球上で受精させ、その後宇宙でホルモン注射の助けを借りて受精させることができます。

宇宙で「セックスヤモリ」実験

爬虫類は宇宙で最も研究が進んでいない生物の一部だが、アオアオヤモリはロシアの無人宇宙船に乗って旅行したことがある。フォトン-M32007年とビオン-M12013 年に選ばれました。粘着性のある足が無重力状態でも表面に付着するのに役立つためです。ヤモリが戻ってきたとき、科学者たちは生息地で部分的に食べられた未精卵の破片を発見した。

トカゲの繁殖が宇宙で起こり得るかどうかは依然として謎のままです。 2014年、ロシアのフォトンM4による60日間の宇宙飛行がHBOのジョン・オリバーの注目を集めた。先週の今夜、のため短縮されました。ミッションの問題衛星との通信が一時的に失われることも含まれます。無人の宇宙船に乗った華麗なデイヤモリの 5 匹全員、または「6匹のヤモリ」後の報告によると、オリバーの電話通り、おそらく凍死のため着陸前に死亡したという。

ウズラの卵も、宇宙での繁殖実験や開発実験に動物を選ぶのはおかしな選択のように思えるかもしれないが、研究の起源はソ連がコスモス1129号にウズラの卵を送った1979年にまで遡る。国営通信社タス通信の報道によると、ソ連の宇宙計画はウズラが宇宙飛行士の食料源になり得るかどうかを模索しているという。どうやら卵のほとんどは着陸時に割れてしまったようです。

しかし、彼らは何年にもわたって努力を続けました。けれど一部の雛は孵化を終えることができた、孵化率は低い傾向があり、多くの胚は目、脳、くちばしに欠陥を示しました。鳥ミール宇宙ステーションで育ったまた、正しくつつくことができなかった場合は、バランスの問題の可能性があります。複数の実験で、筋ジストロフィーや甲状腺の発達不全など、多数の欠陥が指摘されました。

宇宙でのげっ歯類の繁殖実験

これまでの哺乳類研究のほとんどはラットを対象としたものでした。 NASAは議論や研究を嫌っているにもかかわらずセックス、宇宙機関と国立衛生研究所はスペースシャトルのミッションで協力し、胎児の発育と出生後の健康を研究しました。宇宙のげっ歯類。

2回の飛行で、10匹の妊娠したラットが妊娠中期に打ち上げられ、満期が終わるわずか数日前に着陸した。飛行後に生まれた子ラットには、脳の発達や、目、耳、鼻、平衡中枢などの主要な感覚系や運動系に遅れがあった。

で3回目のげっ歯類の研究、生後5日、8日、14日の子犬がそれぞれ2頭ずつ宇宙を飛びました。最高齢のグループは健康状態は良好でしたが、生後5日目のグループのうち生き残ったのはわずか10パーセントでした。生後8日目の子のうち、90パーセントは生きていたが、体重は通常より約25パーセント少なかった。生後14日目のラットは生きており、地球上の対照群の同年齢のラットの子と同等だった。これは、宇宙環境が開発の初期段階に多大な悪影響を及ぼしていることを意味しているのかもしれません。

しかし、ライエンデッカー氏のような専門家は、これまで宇宙で誕生した哺乳類は一匹もいないため、私たちの故郷の惑星から離れた場所でどのように受精や胎盤の形成が起こるのかは誰にも分からないと繰り返している。

「問題全体を実質的に理解するには、これらの実験から得られたデータが十分ではありません」と彼は言う。