• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.06.2021
Мария Азарова
3
4 820

Ученые проверили, как космическая радиация влияет на сперму млекопитающих

6.5

Японские исследователи изучили репродуктивный потенциал лиофилизированных сперматозоидов мышей, ампулы с которыми в течение нескольких лет хранились на Международной космической станции.

Эмбрионы, полученные благодаря лиофилизированной сперме
Эмбрионы, полученные благодаря лиофилизированной сперме, которая на протяжении почти шести лет находилась на МКС / © AFP, Teruhiko Wakayama

США и другие страны надеются в ближайшем будущем запустить пилотируемые миссии на Марс. Вероятно, когда-нибудь люди смогут даже колонизировать другие небесные тела. Однако полеты в космос связаны не только с таким понятием, как микрогравитация, которую еще называют невесомостью, но и с сильным излучением, например галактическими космическими лучами — элементарными частицами и ядрами атомов, движущимися с высокими энергиями и возникающими за пределами Солнечной системы. Еще есть события солнечных частиц (или солнечного протона), которые испускает светило: они ускоряются либо близко к Солнцу во время вспышки, либо в межпланетном пространстве ударами коронального выброса массы.

Как показали предыдущие исследования, условия микрогравитации не мешают размножению некоторых земных видов, таких как иглокожие, рыбы, земноводные и птицы. Млекопитающие, однако, в основном плацентарные (в том числе человек), но некоторые эксперименты и моделирования предполагают, что их репродукции невесомость тоже не будет препятствовать.

В то же время считалось, что космическое излучение вызовет серьезные проблемы со здоровьем: например, повысит риск развития рака при продолжительных миссиях на Марс и другие планеты. Нынешняя модель построена на эпидемиологических данных, полученных на основе исследования людей, которые выжили после атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки в 1945 году, а не на реальных экспериментах в космосе. Да и не секрет, что радиация повреждает ДНК половых клеток: ионы HZE (высокоэнергетические компоненты ядер галактических космических лучей), например, могут вызывать пространственно сгруппированные двухцепочечные разрывы ДНК. Опасность в том, что мутировавшие таким образом половые клетки передадутся потомству и повлияют на его развитие. Поэтому ученые стремятся подробнее изучить влияние космической радиации не только на живые организмы, но и на будущие поколения, прежде чем наступит великая космическая эра.

Ученые из Японского агентства аэрокосмических исследований, Университета Яманаси и Национального института квантовой и радиологической науки и технологий в городе Тиба решили проверить, как радиация повлияет на лиофилизированные сперматозоиды мышей, ампулы с которыми хранились на борту Международной космической станции. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Сперматозоиды мышей вводят в яйцеклетки / © AFP

«Пока это единственный метод, который позволил изучить влияние космического излучения на следующее поколение. Мы отправили на МКС 12 образцов спермы мужских особей мышей. Первые ампулы вернули на Землю через девять месяцев, а другие оставались там в течение двух лет и девяти месяцев, а также пяти лет и десяти месяцев (это максимальный срок хранения образцов во время биологических исследований). Затем мы проверяли, вызывает ли длительное воздействие космической радиации повреждение ДНК сперматозоидов и повлияют ли какие-либо накопленные мутации на следующее поколение», — рассказали авторы эксперимента.

Выводок детенышей мыши / © AFP

По возвращении образцов на Землю ученые смотрели, насколько сперматозоиды подверглись влиянию радиации с помощью секвенирования РНК. Как оказалось, путешествие на МКС не привело к повреждению ДНК. Затем биоматериал регидратировали и ввели в яйцеклетки, которые потом перенесли самкам мышей. По итогу родились 168 здоровых детенышей, без каких-либо генетических отклонений.

Когда первое поколение «космических грызунов» подросло, их спарили между собой случайным образом. Они родили потомство, которое, опять же, было нормальным. «Когда придет время мигрировать на другие планеты, нам нужно будет поддерживать генетическое разнообразие не только людей, но и домашних животных, — объяснили авторы работы. — Вполне вероятно, что для экономии средств и из соображений безопасности сохраненные половые клетки будут транспортировать на космических кораблях».

Лиофилизация — способ мягкой сушки веществ, при котором высушиваемый препарат замораживают, а потом помещают в вакуумную камеру — повышает устойчивость сперматозоидов к радиации, поскольку, по сравнению со свежим биоматериалом, они не содержат воду внутри клеточных ядер и цитоплазмы. Хотя есть различия между повреждением ДНК от рентгеновских лучей и космического излучения, ученые предполагают, что в таком виде сперма может храниться на борту корабля до 200 лет. Конечно, прежде чем человечество решит (и будет способно) колонизировать другие астрономические объекты, нужно изучить влияние космической радиации на замороженные женские яйцеклетки и эмбрионы и учитывать, что в пространстве дальше околоземной орбиты дела могут обстоять не так, как на МКС.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 16:56
Василий Парфенов

В конце июля многие СМИ опубликовали новости с заголовками вида «Земля стала вращаться быстрее — и ученые не знают почему». К концу первой недели августа тема добралась и до русскоязычного сегмента Сети. На поверку этот инфоповод пусть и без негативных последствий, но демонстрирует основные пороки современной (не только научно-популярной) журналистики. Рассказываем, как в действительности изменяется скорость вращения нашей планеты, насколько хорошо известны причины таких осцилляций, а также почему ученые никогда ничего не знают наверняка (и это нормально).

10 августа
Мария Азарова

Команда австралийских исследователей нашла доказательство того, как формировались и развивались зарождающиеся континенты нашей планеты.

10 августа
Василий Парфенов

Изначально выглядевшая многообещающе ракета-носитель Antares в последние годы стала довольно проблемной. Для ее создания требовалась кооперация США, Украины и России, которая в свете сложившейся геополитической обстановки практически невозможна. Решением проблемы станет переход с российских двигателей на созданные в Америке. И ключевую роль в нем сыграет частично украинская компания Firefly Aerospace.

10 августа
Мария Азарова

Команда австралийских исследователей нашла доказательство того, как формировались и развивались зарождающиеся континенты нашей планеты.

10 августа
Анна Новиковская

Быть «кошатником» — вовсе не грех, но, согласно данным нового исследования, такие люди не всегда знают, что лучше для самих кошек. Напротив, хозяева, которые имеют небольшой опыт общения с домашними животными, могут оказаться внимательнее к потребностям питомца и максимизировать его удовольствие от общения с человеком.

10 августа
Василий Парфенов

Изначально выглядевшая многообещающе ракета-носитель Antares в последние годы стала довольно проблемной. Для ее создания требовалась кооперация США, Украины и России, которая в свете сложившейся геополитической обстановки практически невозможна. Решением проблемы станет переход с российских двигателей на созданные в Америке. И ключевую роль в нем сыграет частично украинская компания Firefly Aerospace.

2 августа
Александр Березин

Если западным странам удастся «лишить Кремль нефтяных доходов», то мир ждет геополитическое землетрясение. Только не обязательно в ту сторону, о которой вы сейчас подумали. На фоне того, что последует за «лишением», шок 1973 года может показаться детской игрой. Naked Science попробует оценить размах «потолочного катаклизма» заранее.

31 июля
Александр Березин

Саудовский принц одобрил строительство гигантского «лежачего небоскреба», который должен стать крупнейшим зданием в истории. Причем еще и самым экологичным в мире. Пресса и соцсети полны возмущенных оценок: «это антиутопия!», «проект сырой!» и тому подобным. Однако чисто технически это не так: «Зеркальную линию» на пять миллионов жителей вполне можно построить. И такое здание в самом деле будет энергоэффективным (и формально безуглеродным). Но у проекта есть другие слабые места, лежащие скорее в сфере науки, нежели техники. Naked Science попробовал разобраться в деталях.

27 июля
Алиса Гаджиева

Новое исследование показало, что появившаяся у человека способность переваривать молочный сахар никак не сказалась на распространенности потребления продуктов молочного животноводства.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария

-
0
+
Эволюция не рассчитывала на то, что млекопитающее полетит в межпланетное или межзвездное прост-во. Других млекопитающих у нее для нас нет.
    15.06.2021
    -
    0
    +
    Кораблей пока нет способных обеспечить млекопитающему комфортную среду для проживания. Чтоб с гравитацией (хотя бы инерциальной) защитой от излучений и вменяемыми сроками перелетов. Но это дело наживное. Как впрочем и другой путь - модификация организмов для космического пространства.
-
0
+
Предлагаю следующую схему межзвездных полетов: Астронавтов вводят в кому, лиофилизируют и в таком виде отправляют в полет, по прибытии к звезде автоматы находят воду, доставляют ее на звездолет, регидратируют лиофилизат до состояния комы, и если мозговая деятельность восстанавливается, астронавты приступают к исследованию планетной системы...
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: