太空旅行如何繁殖后代:讓太空小鼠告訴你精子放在太空中會(huì)壞掉嗎?

產(chǎn)出這些新生小老鼠的何繁壞掉海南三亞美女上門按摩服務(wù)【1662+044-1662】精子,在國際太空站上待了大約九個(gè)月。殖后中 PHOTOGRAPH BY TERUHIKO WAKAYAMA
視頻:太空人斯科特.凱利(Scott Kelly)在太空中待了一整年,代讓測試太空旅行對(duì)人體的小鼠影響。
(神秘的告訴地球uux.cn報(bào)道)據(jù)美國國家地理(撰文:Nadia Drake 編譯:王年愷):如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒錯(cuò)的話,我們就有可能更清楚人類在離開地球后,精放要如何繁衍后代了。太空太空太空
據(jù)研究人員報(bào)導(dǎo),旅行在把冷凍干燥的何繁壞掉小鼠精子送上地球軌道、暴露在嚴(yán)峻的殖后中太空環(huán)境大約九個(gè)月后,依然能產(chǎn)生健康的代讓小鼠。
對(duì)醫(yī)學(xué)專家來說,小鼠這項(xiàng)結(jié)果并不意外;但是告訴,假如未來的海南三亞美女上門按摩服務(wù)【1662+044-1662】人類想要移民到地球以外的地方,需要透過輔助生殖的技術(shù)來繁衍太空寶寶,這項(xiàng)結(jié)果倒是好消息。
在太空中做愛倒不難,就只是單純的古典力學(xué)問題而已,而且也許已經(jīng)有人找到解決的方式了(只是可能不會(huì)有人敢承認(rèn))。真正的難題是,人類和動(dòng)物在外太空時(shí),不僅承受到的重力比較小,基因和其他遺傳物質(zhì)也很容易被高能量的宇宙射線破壞。
任職于美國喬治華盛頓大學(xué),擅長急救與極端環(huán)境醫(yī)療的醫(yī)生克里斯.雷恩哈特(Kris Lehnhardt)說,生育系統(tǒng)在這樣的環(huán)境中,會(huì)怎么將精子與卵子變成新生命,整個(gè)過程至今仍是個(gè)謎。
雷恩哈特說:「我們需要知道這些知識(shí),才能知道在太空中繁衍是否可行,或者是否安全,但事實(shí)上我們對(duì)此一無所知,幾乎沒有人詳細(xì)研究過。」
這份新的研究發(fā)表在美國國家科學(xué)院院刊(PNAS),除了認(rèn)為精子能在太空中存活、保有生育能力外,也替未來的生育科學(xué)提出一些見解。
堪薩斯大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的喬.塔許(Joe Tash)認(rèn)為,「這項(xiàng)研究很好,設(shè)計(jì)相當(dāng)周到。」但太空人進(jìn)了深太空之后,遭遇到的輻射線會(huì)更強(qiáng),在解讀這項(xiàng)研究的成果時(shí),必須考慮到這個(gè)重要的因素。
太空寶寶
地球上所有的生命,都是在地球重力的影響下演化出來的,而且地球的磁場也偏轉(zhuǎn)了大多數(shù)的高能量宇宙射線,保護(hù)了地表上的生命。一旦進(jìn)入太空,到了月球、甚至火星,重力會(huì)比在地球上要小得很多,輻射帶來的危險(xiǎn)也更嚴(yán)重。
截至目前為止,科學(xué)家只觀察過少數(shù)動(dòng)物在太空中繁殖的過程,其中包括大鼠、魚、蠑螈和海膽。研究的結(jié)果不一:1979年在蘇聯(lián)的宇宙1129號(hào)衛(wèi)星(Cosmos 1129,亦稱Bion 5)上對(duì)大鼠進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),完全沒有產(chǎn)出新生大鼠。海膽的精子也效果不佳,但魚、果蠅和線蟲卻能成功繁殖。
日本山梨大學(xué)的發(fā)育生物學(xué)家若山清香(Teruhiko Wakayama)本來想當(dāng)太空人,但考量這些事情后,他決定研究是否能運(yùn)用輔助生殖技術(shù),來幫助小鼠在太空中繁殖。
他說:「我們發(fā)現(xiàn),只有少數(shù)研究探討過哺乳類在太空中的繁殖,而且大多數(shù)沒有明確的成果,因?yàn)閷⑿∈蠡虼笫笏蜕咸仗щy了。」
若山清香是豢養(yǎng)動(dòng)物生殖的專家,他在先前已經(jīng)證實(shí)冷凍干燥的小鼠精子,可以在地表上生出正常的小鼠。但是,當(dāng)他的團(tuán)隊(duì)將小鼠精子放入模擬微重力環(huán)境的特殊設(shè)備時(shí),生出來的小鼠數(shù)量比預(yù)期的少。
他說:「我們非常想要在真正的太空中做實(shí)驗(yàn)。」于是,他的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了「太空寶寶」(Space Pup)實(shí)驗(yàn),來測試太空旅行對(duì)小鼠精子的影響。
團(tuán)隊(duì)研究人員從幾只小鼠身上抽出精細(xì)胞后,將這些細(xì)胞冷凍干燥,于2013年8月送上國際太空站。由于火箭升空前后有好幾天的時(shí)間,冷凍干燥技術(shù)有助于維持精子的穩(wěn)定。
到了國際太空站后,這些精子在日本實(shí)驗(yàn)艙的冷凍柜中,待在攝氏零下95度的溫度中長達(dá)288天。在這段大約九個(gè)月的期間里,冷凍儲(chǔ)藏箱外的輻射計(jì)記錄下來的輻射值,比地表高了將近100倍。
精子在2014年5月搭著SpaceX火箭回到地表,若山清香的團(tuán)隊(duì)開始進(jìn)行后續(xù)的研究。
位于精子頭部的遺傳物質(zhì)被輻射破壞了,這一點(diǎn)并不讓人意外,因?yàn)閲H太空站離地表400公里,更容易接收到高能量粒子,若要長期待在太空,必須考量長期暴露在宇宙射線中的影響。
塔許說:「研究報(bào)告中的輻射值,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及踏出范艾倫帶(Van Allen belt)后會(huì)遭遇的輻射量。」范艾倫帶是另一層保護(hù)地球的輻射帶,國際太空站也位在范艾倫帶里面,因此受到保護(hù)。
精細(xì)胞雖然受損,但并沒有很嚴(yán)重。若山清香的團(tuán)隊(duì)直接將太空精子注射進(jìn)小鼠卵子,再將受精卵殖入雌小鼠中,最后產(chǎn)出正常、健康的太空鼠寶寶。研究報(bào)告指出,小鼠出生前,研究團(tuán)隊(duì)測量了一些胚胎的基因表現(xiàn)模式,和地表上冷凍干燥的精子產(chǎn)生的小老鼠沒有顯著差異。
研究報(bào)告還說,有些太空鼠寶寶發(fā)育成熟后彼此交配,產(chǎn)生出來的后代也是正常的。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,這表示精子待在太空后,并沒有產(chǎn)生后續(xù)的生育能力問題。
精子典藏庫
假如實(shí)驗(yàn)的結(jié)果正確,表示我們距離真正想知道的問題更接近了一點(diǎn):人類在太空中是否能產(chǎn)下健康的后代?
這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)「絕對(duì)是空前的太空生殖過程研究,」雷恩哈特說:「他們的概念是,精子被冷凍干燥后,基本上會(huì)中止代謝活動(dòng),讓精子凍結(jié)在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)中,因此能降低輻射對(duì)精子的傷害。」
若山清香的團(tuán)隊(duì)接下來想要將小鼠的受精卵送上國際太空站,看看能不能發(fā)育成胚囊(胚胎發(fā)展的初期階段,此時(shí)有數(shù)百個(gè)細(xì)胞)。
塔許明年則會(huì)研究人類的精子受到冷凍保存后,送上太空是否仍然可以保有成功進(jìn)行體外受精的特性。
若山清香的團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,生物樣本的保存技術(shù)成熟以后,就能將各種地球生物的精子典藏起來,保存在太空船上或月球的熔巖隧道中,萬一地球遇到生物大滅絕時(shí)能作為一種保障;如果要在地球以外繁殖類地生物時(shí),也可作為參考樣本。
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