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宇宙旅行如何生殖后代:让宇宙小鼠告诉你精子放在宇宙中会坏掉吗?是真的吗?

时间:2023-07-21 08:35 来源:网络 作者: 迷吧

简介:产出这些新生小老鼠的精子,在国际宇宙站上待了大约九个月。 如果实验后果没错的话,我们就有可能更清楚人类在离开地球后,要如何繁衍后代了。 据研究人员报导,在把冷冻干燥的小鼠精子送上地球轨道、暴露在严峻的宇宙环境大约九个月后,依然能产生处于良好的状态的小鼠。 对医学专家来说,这项后果并

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宇宙旅行如何繁殖后代:让宇宙小鼠告诉你精子放在宇宙中会坏掉吗?是真的吗?

产出这些新生小老鼠的精子,在国际宇宙站上待了大约九个月。

如果实验后果没错的话,我们就有可能更清楚人类在离开地球后,要如何繁衍后代了。

据研究人员报导,在把冷冻干燥的小鼠精子送上地球轨道、暴露在严峻的宇宙环境大约九个月后,依然能产生处于良好的状态的小鼠。

对医学专家来说,这项后果并不意外;但是,假如未来的人类想要移民到地球以外的地方,需要透过辅助繁殖的技术来繁衍宇宙宝贝,这项后果倒是好消息。

在宇宙中做爱倒不难,就只是单纯的古典力学问题而已,而且也许已经有人找到解决的方式了只是可能不会有人敢承认。真正的难题是,人类和动物在外宇宙时,不仅承受到的重力比较小,基因和其他遗传物质也很容易被高能量的宇宙射线破坏。

任职于美国乔治华盛顿大学,擅长急救与极端环境医疗的医生克里斯.雷恩哈特Kris Lehnhardt说,生育系统在这样的环境中,会怎么将精子与卵子变成新生命,整个过程至今仍是个谜。

雷恩哈特说:「我们需要知道这些知识,才干知道在宇宙中繁衍是否可行,或者是否安全,但事实上我们对此一无所知,几乎没有人详细研究过。」

这份新的研究发表在美国国家科学院院刊PNAS,除了认为精子能在宇宙中存活、保有生育能力外,也替未来的生育科学提出一些见解。

堪萨斯大学医学中心的乔.塔许Joe Tash认为,「这项研究很好,设计相当周到。」但宇宙人进了深宇宙之后,遭遇到的辐射线会更强,在解读这项研究的成果时,必须考虑到这个主要的因素。

宇宙宝贝

地球上所有的生命,都是在地球重力的影响下演化出来的,而且地球的磁场也偏转了大多数的高能量宇宙射线,保护了地表上的生命。一旦进入宇宙,到了月球、甚至火星,重力会比在地球上要小得很多,辐射带来的危险也更严重。

截至目前为止,科学家只观察过少数动物在宇宙中生殖的过程,其中包括大鼠、鱼、蝾螈和海胆。研究的后果不一:1979年在苏联的宇宙1129号卫星Cosmos 1129,亦称Bion 5上对大鼠进行的实验,完全没有产出新生大鼠。海胆的精子也效果不佳,但鱼、果蝇和线虫却能成功生殖

日本山梨大学的发育物种学家若山清香Teruhiko Wakayama其实想当宇宙人,但考量这些事情后,他决定研究是否能运用辅助繁殖技术,来帮助小鼠在宇宙中生殖。

他说:「我们发现,只有少数研究探讨过哺乳类在宇宙中的生殖,而且大多数没有明确的成果,因为将小鼠或大鼠送上宇宙太困难了。」

若山清香是豢养动物繁殖的专家,他在先前已经证实冷冻干燥的小鼠精子,能在地表上生出正常的小鼠。但是,当他的团队将小鼠精子放入模拟微重力环境的特殊设备时,生出来的小鼠数量比预期的少。

他说:「我们非常想要在真正的宇宙中做实验。」于是,他的团队设计了「宇宙宝贝」Space Pup实验,来测试宇宙旅行对小鼠精子的影响。

团队研究人员从几只小鼠身上抽出精细胞后,将这些细胞冷冻干燥,于2013年8月送上国际宇宙站。由于火箭升空前后有好几天的时间,冷冻干燥技术有助于维持精子的稳定。

到了国际宇宙站后,这些精子在日本实验舱的冷冻柜中,待在摄氏零下95度的温度中长达288天。在这段大约九个月的期间里,冷冻储藏箱外的辐射计记录下来的辐射值,比地表高了将近100倍。

精子在2014年5月搭着SpaceX火箭回到地表,若山清香的团队开始进行后续的研究。

位于精子头部的遗传物质被辐射破坏了,这一点并不让人意外,因为国际宇宙站离地表400公里,更容易接收到高能量粒子,若要长期待在宇宙,必须考量长期暴露在宇宙射线中的影响。

塔许说:「研究报告中的辐射值,还远远不及踏出范艾伦带Van Allen belt后会遭遇的辐射量。」范艾伦带是另一层保护地球的辐射带,国际宇宙站也位在范艾伦带里面,因此受到保护。

精细胞虽然受损,但并没有很严重。若山清香的团队直接将宇宙精子注射进小鼠卵子,再将受精卵殖入雌小鼠中,最终产出正常、处于良好的状态的宇宙鼠宝贝。研究报告指出,小鼠出生前,研究团队测量了一些胚胎的基因表现模式,和地表上冷冻干燥的精子产生的小老鼠没有显著差异。

研究报告还说,有些宇宙鼠宝贝发育成熟后彼此交配,产生出来的后代也是正常的。研究团队认为,98迷科,这表示精子待在宇宙后,并没有产生后续的生育能力问题。

精子典藏库

假如实验的后果正确,表示我们距离真正想知道的问题更接近了一点:人类在宇宙中是否能产下处于良好的状态的后代?

这项实验「绝对是空前的宇宙繁殖过程研究,」雷恩哈特说:「他们的概念是,精子被冷冻干燥后,基本上会中止代谢活动,让精子冻结在一个时间点中,因此能降低辐射对精子的伤害。」

若山清香的团队接下来想要将小鼠的受精卵送上国际宇宙站,看看能不能发育成胚囊胚胎进展的初期阶段,此时有数百个细胞。

塔许明年则会研究人类的精子受到冷冻保存后,送上宇宙是否仍然能保有成功进行体外受精的特性。

若山清香的团队认为,物种样本的保存技术成熟以后,就能将各种地球物种的精子典藏起来,保存在宇宙船上或月球的熔岩隧道中,万一地球遇到物种大灭绝时能当作一种保障;如果要在地球以外生殖类地物种时,也可当作参考样本。

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