Ученые исследовали множество поколений червей C. Elegans, появившихся на борту МКС, убедились, что эти черви хорошо растут и развиваются в условиях космоса, а также определили способы, которые, возможно, помогут людям избавиться от эффекта мышечной дистрофии в ходе длительных космических перелетов.
Если человечество хочет выжить в далеком будущем, то оно должно осваивать космос. Этого мнения придерживается не только знаменитый астрофизик Стивен Хокинг, но и многие другие ученые. Понятно, что прямо сейчас взять и переселиться, скажем, на Марс, невозможно, и дело не только в отсутствии приемлемых на другой планете условий, а том, что достоверно не известно, как человеческий организм перенесет долгосрочное пребывание в космосе, перелет, постоянную невесомость, насколько сильно будут у человека атрофированы мышцы. И это не говоря уже о том, что с точки зрения науки такая проблема, как размножение человека в космосе, является пока большой загадкой.
Небольшим, но уверенным шагом вперед в изучении влияния космоса на живые организмы являются биологические эксперименты, проводимые на борту Международной космической станции.
Об одном из них говорится в журнале Plos ONE и вышедшей в среду, 30 ноября, публикации издания Британского королевского научного общества Interface.
В описанных экспериментах главными действующими лицами стали микроскопические (размером до 1 мм) черви Caenorhabditis elegans (C. elegans). Обладая коротким жизненным циклом (от 7 до 10 дней), они часто используются в исследованиях по генетике, нейрофизиологии и биологии развития, являясь такими же модельными организмами, как мушки-дрозофилы, птицы зебровые амадины или макаки-резусы. Червь C. Elegans стал первым многоклеточным организмом, чей геном был полностью секвенирован, причем многие (порядка 50–60%) из его 20 тысяч генов выполняют те же функции, что и у людей, а две тысячи генов играют конкретную роль в развитии функций мышц.
Руководитель этих исследований Натаниэль Шевчик из Ноттингемского университета когда-то давно выделил «червей-астронавтов» (точнее, их предков) из отбросов на свалке мусора в британском городе Бристоль.
Перед отправкой ученые отбирают колонию червей, погружают их в специальный раствор и подвергают заморозке при минус 80 градусах по Цельсию. В таком виде черви отправляются в космос. Эксперименты, которые описаны в нынешних статьях, были проведены в 2006 году: тогда червей на борт Международной космической станции доставили члены экипажа шаттла Discovery.
Данное путешествие в космос стало не первым для червей C. Elegans, но вот столь долгосрочные наблюдения за длинным рядом поколений были проведены впервые.
Кроме того, черви подверглись разным физическим нагрузкам и воздействию некоторых веществ. Ряд веществ дали положительные результаты и могут стать основой для будущих лекарств по избавлению людей от мышечной дистрофии в космосе.
Ранее же было показано, что черви C. elegans весьма живучи, а не просто успешно рождаются и развиваются в космосе. В 2003 году черви оказались на борту шаттла Columbia, потерпевшего катастрофу, в результате которой погибли все астронавты, находившиеся на борту. Спустя несколько месяцев после этого трагического события контейнеры с C. elegans были найдены и вскрыты: там находились живые черви.
Таким образом, следующим этапом изучения влияния космоса на живые организмы может стать отправка червей на Марс.
«Нам удалось показать, что черви могут расти и размножаться в космосе достаточно долго, чтобы достичь другой планеты, и мы можем следить удаленно за их здоровьем, – говорит Шевчик. – В результате C. elegans представляют собой экономически эффективный вариант для обнаружения и изучения биологических эффектов во время дальних космических полетов, например на Марс».
Подобный эксперимент должен был быть реализован в ходе российской миссии «Фобос-грунт», запуск которой закончился неудачей. В рамках «Био-Фобоса» (так назывался этот эксперимент) в сторону Марса должны были отправиться бактерии, которые весь путь проделали бы в условиях открытого космоса. Это, в частности, позволило бы проверить гипотезу панспермии – переноса жизни через космическое пространство.