Ασύμβατο το διάστημα με την αναπαραγωγή: Πτώση 50% στην πλοήγηση των σπερματοζωαρίων

Προχθές γράφαμε για την απόφαση της NASA να επενδύσει $20 δισ. σε μόνιμη σεληνιακή βάση, με στόχο μόνιμη ανθρώπινη παρουσία ως το 2028 (To Brief). Τα σχέδια τρέχουν. Η βιολογία, όμως, θέτει ένα εμπόδιο που κανείς δεν έχει λύσει: η αναπαραγωγή στη μικροβαρύτητα μπορεί να είναι αδύνατη.

Ο λαβύρινθος χωρίς πυξίδα

Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Αδελαΐδα έφτιαξαν ένα μικροσκοπικό κανάλι που μιμείται τον γυναικείο αναπαραγωγικό σωλήνα. Μέσα του τοποθέτησαν σπερματοζωάρια τριών ειδών (ανθρώπων, ποντικιών, χοίρων) και προσομοίωσαν μηδενική βαρύτητα. Το εύρημα, δημοσιευμένο στο Communications Biology (Nature), ήταν αντιδιαισθητικό: η απόδοση πλοήγησης έπεσε κατά 50% περίπου. Η ταχύτητα, όμως, παρέμεινε ακριβώς ίδια. Τα σπερματοζωάρια δεν κουράστηκαν. Έχασαν τον προσανατολισμό τους.

Η εξήγηση βρίσκεται στην επιφάνειά τους. Τα σπερματοζωάρια φέρουν μοριακούς αισθητήρες που λειτουργούν σαν μικροσκοπικές πυξίδες: χρησιμοποιούν τη βαρύτητα για να «νιώσουν» τα τοιχώματα του σωλήνα και να ακολουθήσουν τη σωστή διαδρομή. Χωρίς βαρύτητα, οι αισθητήρες σιωπούν. «Από την οπτική γωνία του κυττάρου, δεν υπάρχει συνεπές "πάνω" ή "κάτω"», εξήγησε η Dr. Nicole McPherson, επικεφαλής της έρευνας (Live Science).

Η ζημιά ξεκινά πριν τη γονιμοποίηση

Ακόμα κι όταν κάποιο σπερματοζωάριο καταφέρνει κατά τύχη να φτάσει στο ωάριο, η μικροβαρύτητα έχει ήδη αφήσει το αποτύπωμά της. Τα ωάρια ποντικιών που εκτέθηκαν σε αυτές τις συνθήκες παρουσίασαν μείωση 30% στην επιτυχή γονιμοποίηση (Phys.org). Τα έμβρυα που σχηματίστηκαν είχαν λιγότερα κύτταρα και πιο αργή ανάπτυξη.

Υπάρχει μια ενθαρρυντική λεπτομέρεια: η προγεστερόνη, η ορμόνη που εκκρίνει φυσικά το ωάριο, βοήθησε τα ανθρώπινα σπερματοζωάρια να ξαναβρούν τον δρόμο τους, λειτουργώντας ως χημικός «φάρος». Οι συγκεντρώσεις που χρειάστηκαν, όμως, ήταν πολύ υψηλότερες από τις φυσικές (Live Science).

Γεννημένοι για τον Άρη, εξόριστοι από τη Γη

Πέρα από τη σύλληψη, υπάρχει ένα σκληρό βιολογικό trade-off. Η εμφύτευση, ο πλακούντας, η οργανογένεση εξελίχθηκαν σε σταθερή βαρύτητα. Παιδιά που θα γεννηθούν στη Σελήνη ή τον Άρη ενδέχεται να αναπτύξουν σκελετικές δομές προσαρμοσμένες σε εκείνη τη βαρύτητα. Και να μην μπορούν ποτέ να ζήσουν στη Γη.

Η ομάδα της Αδελαΐδας ετοιμάζει ήδη την επόμενη φάση: δοκιμές σε σεληνιακή (1/6g) και αρεϊανή (1/3g) βαρύτητα (Technology Networks). Το κρίσιμο ερώτημα είναι αν υπάρχει κάποιο ελάχιστο όριο βαρύτητας κάτω από το οποίο η αναπαραγωγή καταρρέει, ή αν η υποβάθμιση είναι σταδιακή. Αν το 1/6g της Σελήνης δεν αρκεί για να ξαναενεργοποιήσει τις μικροσκοπικές πυξίδες μας, κάθε σχέδιο μόνιμης αποικίας θα χρειαστεί τεχνητή βαρύτητα.