Au fost câțiva ani dificili pe planeta Pământ, cu o pandemie care a făcut ravagii pe tot globul și o avalanșă de valuri de căldură și dezastre naturale care au bătut recorduri.
Evenimente ca acestea sunt exemple bune ale motivului pentru care oamenii trebuie să găsească un nou loc de trai, potrivit susținătorilor acestei idei futuriste. Avanposturile de pe Lună sau Marte ar putea acționa ca o poliță de asigurare împotriva extincției cauzate de catastrofe sau autodistrugere, spun ei.
Dar există multe lucruri pe care nu le știm despre capacitatea noastră de a supraviețui și de a prospera în spațiu - inclusiv dacă ne putem reproduce. Acum, sperma de șoarece liofilizată, depozitată la bordul Stației Spațiale Internaționale (ISS) într-o cutie de protecție împotriva radiațiilor, ne-ar putea ajuta să înțelegem mai bine capacitatea mamiferelor de a procrea în afara Terrei.
Când specimenele se vor întoarce pe pământ anul viitor, Teruhiko Wakayama, profesor la Centrul de biotehnologie avansată al Universității Yamanashi, le va studia pentru a determina impactul mediului spațial și dacă pot fi folosite pentru a crea urmași sănătoși.
n laboratorul său din Japonia, Wakayama dezvoltă un dispozitiv care va permite astronauților să efectueze fertilizarea in vitro (FIV) a rozătoarelor la bordul ISS în anii următori. În cele din urmă, experimentele ar putea ajuta la salvarea omenirii, spune el.
„Scopul nostru este să stabilim un sistem de păstrare în siguranță și permanentă a resurselor genetice ale Pământului undeva în spațiu - fie pe Lună, fie în altă parte - astfel încât viața să poată fi reînviată chiar dacă Pământul se confruntă cu o distrugere catastrofală”, spune acesta.
Poate părea desprins dintr-un film SF, dar Wakayama a depășit de mult timp limitele cu studiile sale reproductive. În 1997, el și un alt profesor universitar au dezvoltat o metodă nouă pe care au folosit-o pentru a clona primul șoarece din lume din celule adulte.
A condus un studiu privind dezvoltarea embrionilor de șoarece în spațiu - un lucru care fusese realizat anterior doar cu creaturi precum amfibienii și peștii. El și echipa sa au fost pionierii unei metode de liofilizare utilizată pentru a trimite sperma de șoarece pe ISS, unde a fost depozitată într-un congelator timp de până la șase ani. Când eșantioanele s-au întors pe Pământ, cercetătorii le-au rehidratat și au produs pui de șoareci sănătoși.
În urma acestui studiu, ei au stabilit că sperma liofilizată poate rămâne viabilă timp de 200 de ani în spațiu. Deși acest lucru este impresionant, Wakayama spune că „nu este absolut suficient pentru viitorul nostru”. Cu ultimele sale specimene spațiale, el folosește un nou dispozitiv pentru a proteja sperma stocată la temperatura camerei, de radiații, pentru a vedea dacă ar fi posibil să stocheze mostre în spațiu pe termen nelimitat.
De la „Chix in Space” la gândacii cosmici
De zeci de ani, oamenii de știință lansează creaturi terestre în spațiu pentru a studia impactul microgravitației și al radiațiilor cosmice asupra proceselor biologice - inclusiv asupra reproducerii.
În 1989, de exemplu, 32 de ouă de găină fertilizate au fost trimise pe orbită pentru a studia modul în care s-ar dezvolta fără gravitație, în cadrul unui experiment sponsorizat de lanțul american de fast-food KFC și supranumit „Chix in Space”.
Mormolocii născuți pe naveta spațială Endeavour în 1992 au devenit primele vertebrate care și-au petrecut primele zile de viață în spațiu. Acolo, au înotat neregulat și s-au chinuit să găsească bule de aer pentru a respira.
Iar în 2007, un gândac pe nume Nadezhda (care înseamnă „Speranță” în rusă) a dat naștere la 33 de pui concepuți pe orbită. Acestea erau în mare parte normale, în afară de exoscheletele anormal de întunecate.
„Am văzut că majoritatea fazelor specifice ale ciclului de reproducere pot avea loc în spațiu, cel puțin la una sau două specii, nu întotdeauna cu deplin succes”, a declarat Virginia Wotring, profesor la Universitatea Spațială Internațională, o instituție privată non-profit din Strasbourg, Franța, dedicată educației spațiale.
Peștele Medaka, un pește mic originar din orezării, mlaștini și iazuri din Japonia, și melcii, au încheiat întregul ciclu de reproducere în spațiu, a spus Wotring. „Trecerea la mamifere este următorul pas firesc, pentru a vedea ce părți din acesta vor funcționa”, a adăugat ea.
În ceea ce privește șoarecii, sperma de șoarece liofilizată pe care Wakayama o stochează în prezent la bordul ISS se va întoarce pe Pământ în 2025 pentru studiu. „Scopul nostru este de a păstra [celulele reproductive] la temperatura camerei pentru totdeauna”, spune el.
Susținerea locuitorilor spațiului
Oamenii sunt departe de a deveni o specie multiplanetară, dar facem progrese. La sfârșitul anului 2026, programul Artemis condus de NASA va readuce astronauți pe Lună pentru prima dată din 1972, unde speră să dezvolte o prezență continuă. Iar dacă previziunile fondatorului SpaceX, Elon Musk, sunt corecte, prima misiune cu echipaj pe Marte ar putea avea loc în următorii patru ani.
Oamenii de știință știu deja că călătoriile în spațiu pot face ravagii asupra corpului uman. Radiațiile cosmice pot provoca mutații în ADN care cresc riscul de cancer și provoacă alte afecțiuni. Microgravitația poate cauza probleme de vedere, un sistem imunitar slăbit și pierderi musculare și osoase.
Aceasta înseamnă că există preocupări mai presante decât reproducerea, spune Wotring. „Există alte informații de care avem nevoie chiar acum pentru a avea grijă de astronauții pe care îi trimitem acum în spațiu”, spune ea. „Acestea trebuie să aibă prioritate”, completează aceasta.
Dar Wakayama crede că munca sa va fi crucială pe măsură ce oamenii vor petrece mai mult timp în spațiu. ADN-ul deteriorat din spermă și ouă, de exemplu, ar putea transmite anomalii genetice generației următoare, spune el.
Iar fără atracția direcțională a gravitației, un embrion fertilizat ar putea să nu se poată dezvolta corespunzător. „Formarea sistemului nervos și dezvoltarea membrelor... nu știm dacă acestea se vor întâmpla corect în microgravitație, unde nu există nici sus, nici jos”, spune el.
Acesta adaugă că lucrarea ar putea fi reprodusă și dezvoltată pentru alte specii, ceea ce ar putea fi util pentru transportarea pe alte planete a unor animale precum câinii pentru companie și a unor animale precum vitele pentru hrană.
Wakayama intenționează să rămână la studiul șoarecilor. Proiectul său de FIV a fost acceptat de agenția spațială japoneză, dar dispozitivul care va fi utilizat pentru a finaliza FIV este încă în curs de dezvoltare. El speră că acesta va fi gata pentru lansarea către ISS în termen de doi ani.
„În filmele SF, oamenii trăiesc pe alte planete și se nasc copii, dar noi nici măcar nu știm încă dacă acest lucru este posibil”, spune el.
El speră că experimentele sale pot contribui la clarificarea dacă oamenii se pot reproduce și dezvolta normal în mediul dur al spațiului.
„Dacă putem confirma acest lucru, va aduce liniște”, spune Wakayama. „Iar dacă nu funcționează, trebuie să înțelegem cum să abordăm această provocare”, încheie acesta.