Космическата колонизация е под заплаха: безтегловността нарушава „навигацията“ на сперматозоидите

Изследване на учени от Университета в Аделаида (Австралия), публикувано в списанието Communications Biology за първи път показа, че микрогравитацията значително нарушава навигационните способности на сперматозоидите. Това означава проблеми със зачеването не само в космоса, но и в колониите на Луната и Марс. По същество, ако не бъдат намерени начини за избягване на тази беда, колонизирането на космоса от човечеството ще се провали.

За експериментите учените са използвали устройство, наречено 3D-клиностат. Благодарение на двете оси на въртене вътре в контейнера за проби в клиностата векторът на гравитацията се променя периодично, което създава ефект, подобен на липсата ѝ. Учените поставиха в клиностата проби от спермата на човек и на два други бозайника и ги подложиха на симулация на безтегловност. След това сперматозоидите бяха прекарани през специален лабиринт, имитиращ женските репродуктивни пътища.

Въпреки че подвижността на клетките практически не се промени, в условия на микрогравитация пътя към „целта“ преодоляха значително по-малко сперматозоиди, отколкото в условия на обичайната земна гравитация. Това е първото проучване, което оцени именно способността на сперматозоидите да се ориентират в пространството, а не само да се придвижват в безтегловност. Те фактически се държаха като слепи, без да разбират накъде трябва да плуват.

Първата авторка на изследването, доктор Никол Макперсън подчерта, че както се оказва, гравитацията играе важна роля в ориентацията на сперматозоидите. Добавянето на хормона прогестерон, който се отделя естествено от яйцеклетката частично помогна на човешките сперматозоиди да преодолеят негативния ефект на дезориентацията в микрогравитация и да се ориентират по-добре. Това може да помогне за решаване на проблема с репродуктивността в космоса, въпреки че изисква провеждането на допълнителни изследвания.

В експерименти с мишки 4-часовото излагане на микрогравитация е довело до намаляване на честотата на успешното оплождане с 30%. При по-продължително излагане (от 4 до 6 часа и повече) са наблюдавани забавяния в развитието на ембрионите, а в някои случаи – намаляване на броя на клетките, формиращи плода в най-ранните стадии. Авторите отбелязват, че репродуктивният процес в космоса се оказва значително по-сложен, отколкото се предполагаше по-рано.

Въпреки установените проблеми, много ембриони все пак се развиваха нормално, което дава надежда за възможността за размножаване в космоса. Изследователите подчертават необходимостта от по-нататъшни изследвания: изучаване на влиянието на различна гравитация (Луната, Марс), прагови ефекти и системи за изкуствена гравитация. Това е важно за подготовката за дългосрочни космически мисии и колонизация на други планети. Без решение на този проблем колонизацията на космоса ще бъде или много трудна, или невъзможна.