尽管这听起来仍然是不可思议的,但车轮已经启动,人类有一天可以到达火星并殖民火星。已经有详细的设计了第一个火星城美国太空探索技术公司正在建造第一个离岸宇航中心有一天,美国宇航局将向火星发射星际飞船(以及其他任务)飞一架直升机在火星上。但仍有一些重大谜团尚未解开,包括一个关键问题的答案:在我们将人类送上火星后,我们如何确保人类能够在那里继续生存?换句话说,我们还不知道人类是否能在太空中繁殖。

日本研究人员的一项研究让我们离回答这些问题又近了一小步。科学家们将冷冻干燥的老鼠精子送往国际空间站(ISS),在那里待上不同时间——从9个月到5年零10个月——然后带回地球,让雌性老鼠受孕。该团队上周在杂志上发表了他们的研究结果科学的进步

空间站的精子

把精子送到国际空间站似乎是个奇怪的想法。这能告诉我们人类在太空繁衍后代的潜力吗?特别是精子经过了长时间的实地考察后才回来,而不是在地球之外变成婴儿。

该团队主要想研究空间辐射对DNA和生育能力的影响。辐射会对体细胞和生殖细胞造成损害,而在太空中,太阳粒子事件的危害更大,太阳会发出高电荷、高能量的粒子。这些被称为HZE粒子它们的威力足以打破交织在一起的DNA双螺旋链。银河宇宙射线来自太阳系外也会造成伤害。

一个物种当然可以在一些基因突变中存活下来,但随着更多的基因突变积累并传递给新一代,而DNA那些几代人都会经历额外的突变,用不了多久,你就会面临一系列棘手的问题——或者,正如这个团队在他们的研究中所说的那样,“如果辐射持续照射到一个物种的体内,在很长一段时间内,生殖细胞中积累了若干突变,那么这个物种就会变成一个不同的物种。”

然后,通过在国际空间站上储存精子,该团队能够观察精子的行为和它对空间辐射的恢复能力,也就是它的DNA是否被损坏。

发生了什么事

在66只雄性老鼠中,科学家们从12只最健康、基因多样性最高的老鼠中提取了精子样本。他们将精子分成6个不同的盒子,其中3个送往太空,3个留在地球上作为对照组。被送上太空的盒子分别在9个月后、2年和9个月后、5年和10个月后被带回来(顺便说一下,这最后的时间间隔是国际空间站为生物研究保存的最长的样本时间)。

研究小组测试了被送回的精子和由此产生的胚胎的异常染色体分离、细胞质损伤、囊胚的细胞数量以及其他情况细胞凋亡率.他们发现,精子在太空中的时间不会对其DNA造成损害。

太空精子和对照组精子均通过体外受精使雌鼠受孕,所有幼鼠均健康出生,无显著差异。不仅如此,研究小组还培育了另一代幼犬来检查这些幼犬的健康状况,没有发现异常。“在国际空间站上保存后,太空辐射不会影响精子DNA或生育能力,与在地面保存的对照组相比,许多基因正常的后代获得的成功率没有降低,”他们说写了

我们知道什么,不知道什么

虽然这些结果很有希望,但它们只是我们太空繁殖研究的开始,还有一些重要的警告。

首先,国际空间站只是约250英里而且它还被地球磁场部分屏蔽了太空辐射。你离得越远,就会有更多的有害颗粒飞来飞去火星上的辐射是一般人类健康的一个主要问题,甚至在考虑其对生殖的影响之前。

此外,5年零10个月对于在太空中进行的生物研究来说是一段很长的时间,但相对于人类的平均寿命来说并不长;谁知道人类体内的生殖细胞在太空待上10年或20年后会发生什么出生在空间?辐射并不是唯一的不确定因素——还有微重力(好像在重力的帮助下怀孕和分娩还不够困难)。

一个好消息?研究发现,与新鲜精子相比,冷冻干燥精子的细胞核对辐射的耐受性更高。这可能与将生殖细胞样本送往太空并在那里保存或利用它们有关,也许是为了确保未来殖民地的高遗传多样性。一个叫做月球约柜旨在将DNA存储在月球上,作为“现代全球保险政策”。

我们距离人类在地球上繁衍后代还有几十年的时间,接下来的相关研究会是什么呢?该团队指出,美国宇航局正计划发射一个多用途的前哨站月球轨道作为它的一部分阿耳特弥斯计划他们希望用冷冻干燥的精子进行类似的研究,以研究太空深处辐射的影响。“这些发现对于人类进入太空时代是必不可少的和重要的,”他们说写了

图片来源:Teruhiko Wakayama/山梨县大学

Vanessa是Singularity Hub的高级编辑188金宝搏app1.1.94。她对可再生能源、健康和医药、国际发展以及无数其他主题感兴趣。金宝博平台当她不读书或写作时,你通常可以在户外、水中或飞机上找到她。

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