• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.06.2021
Мария Азарова
3
5 024

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 / Автор: Андрей Чернов

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
Вчера, 11:02
ФизТех

Ученые из МФТИ и МГУ провели важное исследование фундаментальных законов природы, значительно расширив возможности одного из самых перспективных инструментов для исследования М-теории — гипотетической «теории всего». Они обобщили математический метод, известный как три-векторные деформации, на полные, без каких-либо упрощений, уравнения 11-мерной супергравитации в рамках исключительной теории поля. Результатом стали явные «рецепты» того, как можно систематически изменять (или «деформировать») геометрию и поля любого известного 11-мерного пространства-времени, чтобы получить новые, ранее неизвестные решения, подчиняющиеся тем же элегантным алгебраическим условиям, что и в более простых случаях.

Позавчера, 13:27
ФизТех

Одна из фундаментальных проблем при создании эффективных моделей машинного обучения — определение необходимого и достаточного количества данных для их обучения. Слишком мало данных — модель будет неточной, слишком много — неоправданные затраты времени и ресурсов на сбор и обработку информации. Ученые из МФТИ предложили два новых метода для решения этой задачи, основанных на анализе функции правдоподобия с использованием техники бутстрэпа.

Вчера, 14:07
Любовь

Недавно физик Мелвин Вопсон предложил новый взгляд на гипотезу симуляции, впервые сформулированную шведским философом Ником Бостромом. В серии научных работ он утверждает, что информация обладает массой, а гравитация — не более чем побочный эффект цифровой Вселенной. Но насколько обоснованы его громкие заявления? И может ли «код Вселенной» объяснить реальность?

11 мая
Редакция Naked Science

Мохаммад Х. Аттаран (Mohammad H. Attaran) — концепт-дизайнер и цифровой художник, работающий в Великобритании. В своих проектах он сочетает эстетику научной фантастики с элементами, вдохновлёнными природой, особенно анатомией насекомых. Его машины, мехи и транспортные средства выглядят одновременно инопланетно и инженерно достоверно. Ну или почти.

9 мая
Татьяна

Исследуя генетическое происхождение мужского населения Нидерландов, ученые заметили географические особенности распределения гаплогрупп. Теперь, чтобы их объяснить, проанализировали Y-хромосомы сотен человек, начиная с раннего Средневековья, в сравнении с геномами современного населения страны. Авторы рассчитывали обнаружить непрерывность популяций, однако столкнулись с неожиданными сложностями.

Позавчера, 09:09
Полина Меньшова

Когда пальцы долго находятся в воде, кожа на них начинает морщиться. Из-за чего и по какому принципу это происходит, долгое время известно не было. Однако специалисты по биомедицине из США нашли ответы на оба вопроса.

6 мая
Редакция Naked Science

Да, с волосами и люком все так. У космонавта Суниты Уильямс волосы на МКС плавали свободно, а у Кэти Пэрри и прочих в полете 14 апреля 2025 года — нет. Но это не значит, что суборбитального космического полета первого чисто женского экипажа не было или что он был инсценировкой. Причем, в общем-то, чтобы понять это, даже не нужно обладать специальными знаниями.

16 апреля
Андрей

Многие знают, как популярны сувениры из окаменелостей — зубы древних акул или полированные панцири аммонитов. Но чем реже встречаются такие артефакты, тем они ценнее, то есть на них можно много заработать. И это проблема для палеонтологов. Американский специалист по тираннозаврам оценил ущерб, который нанесла коммерческая добыча костей T. rex и подсчитал среднюю цену таких образцов. Оказалось, больше половины найденных тирексов находится в частных руках, а значит, для науки они недоступны или ненадежны.

6 мая
Березин Александр

Мощнейшее отключение электроэнергии за последние 20 лет истории Европы случилось уже неделю назад, а испанские власти пока так и не объявили о его причинах. Это логично: как мы покажем ниже, ответ на вопрос, кто виноват, получится очень неполиткорректным. И, более того, противоречащим линии правящей в Испании партии. Но мы живем за тысячи километров от нее, поэтому можем себе позволить аполитичный анализ случившегося. Так что же произошло на самом деле и каковы наши шансы увидеть подобное у себя дома?

[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.
    -
    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?
Причина отклонения
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
Закрыть
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