נדז'דה נהגה להסתובב במסדרונות העלובים של בניין ביורוקרטי בדרום מערב רוסיה לפני שגויסה לניסוי חסר תקדים במֶרחָב.

לפתע, חיי האנונימיות שלה - רק בניסיון להימנע מרעב וממשטח הגומי העבה של מגף - הועלו למטרה גבוהה יותר. היא תהפוך לאמא, והיא הייתה מראה לעולם מה קורה כשכפוליםנוצר בחלל החיצון.

כשחזרה, כולם במכון לבעיות ביו-רפואיות בוורונז', רוסיה, חיכו וצפו בנדז'דה, שפירוש שמה הוא "תקווה", כמו החולדה הנמוכה מהמעבדה שהיא הייתה.

ואז, הגיע היום:33 תינוקות ג'וקים נולדו, מציג מוטציות חריגות. הם היו גדולים יותר, רצו מהר יותר, ואפילו נראו שונים מאחיהם באגים על פני כדור הארץ. בעוד שהקונכיות העליונות של היצורים שזה עתה נולדו ברורות בדרך כלל, הגזע של נדיז'דה כבר היה לבוש במעיל חום-אדמדם כהה.

"זה כמו סרט אימה בחלל בהתהוות, כשחושבים על זה", אלכס ליינדקר, מייסדמכון מחקר אסטרוסקסולוגי, אמר ל-Mashable. "שני ג'וקים אקראיים נעלמים לתוך החללית הזו, והם פשוט ממשיכים להתרבות, וזה מתערב."

אבל מה שליידקר מדבר עליו הוא לא מדע בדיוני. הניסוי שנשלח ב-Foton-M ביו-לווין של Roscosmos ב-2007 הוא אחד הבודדיםמחקרי מין ורבייה שנערכו בחלל. התוצאות מטרידות, ולא רק בגלל שהמחקר כלל את אחד המזיקים המבוזים ביותר על פני כדור הארץ. זהו מבשר לאתגרים המחמירים שהחלל מציב לקיום חיים מבוססי כדור הארץ. ללא כוח משיכה והאטמוספירה של כדור הארץ, שמיכת אבטחה החוסמת את תושבי כדור הארץ ממינונים גבוהים של קרינה קוסמית, ייצור תינוקות הוא די מכביד.

בתחנת החלל הבינלאומית, שטסה כ-250 מייל מעל כדור הארץ, נחשפים אסטרונאוטיםרמות קרינהגבוה פי 100 מאשר על הקרקע. עם זאת, תחנת החלל עדיין נמצאת בשדה המגנטי של כדור הארץ, המציע הגנה מסוימת מפני קרניים קוסמיות רעילות. תארו לעצמכם אז איך יוצאים לחלל העמוק - כמו הלאהטיול למאדיםאוֹשהות ארוכה בירח- עלול להאיץ נזק לתאים אנושיים.

"כדי לעשות בני אדם, מחקר ממשי עם תאים אנושיים ועוברי אדם, ברור שיש כל מיני בלמים ואיזונים. רוב העבודה נעשית עם פרוקסי", אמר דיוויד קאלן, פרופסור לאסטרוביולוגיה וביוטכנולוגיה בחלל באוניברסיטת קרנפילד באוניברסיטת קרנפילד. הממלכה המאוחדת. "על ידי התבוננות בעכברים (למשל), אתה מסתכל על בני אדם בעקיפין."

עד כה אין יונקים -או כל חיה עם עמוד שדרה, לצורך העניין- השלים את מחזור החיים שלו מהתעברות ועד לבגרות בחלל. ישנן רק תוצאות דלילות, ראשוניות לגבי האופן שבו החלל משפיע על חלק מהשלבים הקריטיים של רבייה וצמיחה מוקדמת, כגון הפריה, התפתחות עוברים, הריון, לידה, התבגרות לאחר לידה וטיפול הורים.

אבל יש בעיה נוספת: הנתונים שקיימים כוללים בדרך כלל דגמים קטנים כל כך עד שקשה להסיק מה המשמעות של התוצאות אפילו עבור בני אדם או כל מין אחר. כמעט כל המחקר היה על בעלי חיים שאינם פרימטיים, למעט אמחקר זרע אנושי.

ניסויי הזדווגות של דגי מדקה בחלל

העדות הראשונה להזדווגות, הפריה ובקיעה שלביצים של חיה חולית בחללהתרחש בשנת 1994 במהלך משימה של 15 יום על הסיפוןנאס"אמעבורת החלל קולומביה.

"למי היהסקס בחלל"שאלה ד"ר שונה פנדיה, מנהלת מחקר רפואי עבור פיתוח חלל מעל, רטורית בזמן שדיברה עלפאנל South by Southwestבמרץ. "זה נתפס בקלטת, זה קרה, ואלה היו ארבעה דגי מדקה יפניים, לאלו מכם שעוסקים בזה. מבחינה סטטיסטית, לפחות אחד מכם כן."

מדקה, הידוע גם כדג אורז יפני, חי בדרך כלל בבריכות קטנות, נהרות רדודים ושדות אורז. הם נבחרו לניסוי חלל מכיוון שנראה שהגזע סובלני יותר לחוסר משקל, ללא הפרעה מהיעדר "למעלה" או "מטה" קבועים במיקרו-כבידה.

הניסוי הביא לארבעה דגים שהטילו 43 ביצים. מתוכם, שמונה תינוקות בקעו בחלל, ועוד 30 נולדו לאחר הנחיתה. הצאצאים נראו נורמליים - עם המספר הצפוי של תאי נבט שנמצאו בשחלות של הצאצאים שזה עתה בקעו - וחלקם יכלו לקבל גם צאצאים משלהם עם שובם לכוכב הלכת.

אבל מחקרי דגים אחרים שנערכו בטיסות חלל הובילו לצאצאים עם מוטציות מוזרות. כמה דגים צעירים-בוגרים שחו במעגלים הדוקים או בלולאות צדדיות. אמנםחוקרים אמריקאיםלא מצאו שינויים משמעותיים במערכות השולטות באיזון והתמצאות בקרב דגים שנחקרו בטיסות בחלל,מדענים סובייטיםמצאו הבדלים ניכרים באופן היווצרותם.

"היו מחקרי צרעות, מחקרי עכברים, מחקרי מכרסמים, מדוזות, ביצי שליו. כל מין שאתה שם, הם נחקרו במעבורת, מיר, סקיילאב, [תחנת החלל הבינלאומית]," אמר פנדיה. "והנתונים, במקרה הטוב, סותרים".

רוצה עודמַדָעוחדשות טכנולוגיות מועברות ישירות לתיבת הדואר הנכנס שלך? הירשם לניוזלטר Light Speed ​​של Mashableהַיוֹם.

צפרדע וראשן צמיחה והתפתחות בחלל

אותן התנהגויות לולאה צוינו בזחלי צפרדעיםעל מעבורת החלל Endeavour בשנת 1992, עם ראשנים שוחים במעגלים, מסתלטים ומתרוצצים לכיוונים אקראי. הראשנים גם נאבקו למצוא את בועות האוויר במיכלים כדי למלא את ריאותיהם.

במחקר דו-חיים שנתיים לאחר מכן, הוזרקו לארבע נקבות צפרדעים אפריקניות הורמון שמפעיל ביוץ לאחר שהגיעו למסלול נמוך של כדור הארץ.אסטרונאוטים של נאס"אזרע מושחתמצפרדעים זכרים על הביצים, מה שגורם לרבים להפרות.

בעוד שהניסוי נחשב במידה רבה לסיפור הצלחה של רבייה בתקשורת ההמונים, ראשנים שהועלו במיקרו-כבידה תועדו כבעליראשים ועיניים מוגדליםבכתבי עת מדעיים. כמה חוקרים שחקרו אותם בסימולציה של חוסר משקל צפו גם בבעיות אלו והציעו כי ייתכן שהראשים הגדולים נובעים מכךפגמים בצינור העצבי, היוצר את המוח ואת עמוד השדרה המוקדמים. על פני הלוח, נראה כאילו צמיחת ראשן נבלמת, לא רק בחלל, אלא גם לאחר שהם חוזרים לכוח המשיכה של כדור הארץ.

מדוע ללמוד דגים ודו-חיים בחלל כאשר ממלכת החיות מלאה במינים הדומים יותר לבני אדם? יונקים יהיו אידיאליים, אבל מומחים אומרים שהשמירה עליהם בחיים במהלך טיסות ארוכות היא מסובכת ויקרה. גם את העוברים שלהם קשה לחקור במיקרו-כבידה מכיוון שהם מתפתחים בתוך הרחם. זה מקשה על החוקרים להפריד בין השפעת גוף האם לבין ההשפעות הישירות של חוסר משקל על העובר.

במקרים מסוימים, בעלי חיים נקטפים על סמך לוגיסטיקה. לדוגמה, ניוטס נחשביםמודל טוב לניסויים בחללמכיוון שהנקבות יכולות לשמור על זרע חי לאחר ההזדווגות למשך עד חמישה חודשים. חלון הזמן הגדול הזה מאפשר למדענים להזרע אותם על פני כדור הארץ, אבל אז לגרום להם לעבור הפריה, בעזרת הורמון מוזרק, מאוחר יותר בחלל.

ניסויים של 'שממיות מין' בחלל

זוחלים הם מהיצורים הפחות נחקרים בחלל, אם כי שממיות עבות אצבעות יצאו לטיולים על סיפון רוסיה ללא צוותFoton-M3בשנת 2007 וביון-M1בשנת 2013. הם נבחרו כי רגליהם הדביקות עוזרות להם להיצמד למשטחים בחוסר משקל. כשהשממיות חזרו, מדענים מצאו חתיכות של ביצים לא מופרות חלקית בבתי הגידול שלהן.

זה נותר בגדר תעלומה אם רבייה של לטאה יכולה להתרחש בחלל. בשנת 2014, טיסת חלל של 60 יום על ה-Foton-M4 הרוסי, אשר משכה את תשומת ליבו של ג'ון אוליבר ב-HBOשבוע שעבר הלילה, נקטעה עקבבעיות במשימה, כולל אובדן זמני של תקשורת עם הלוויין. כל חמשת שממיות היום המעוטרות על סיפון החללית ללא צוות, או"שש שממיות"כפי שאוליבר כינה אותם, מת לפני הנחיתה, ככל הנראה בגלל הקפאה, על פי דיווחים מאוחרים יותר.

ביצי שליו עשויות להיראות כמו בחירה מטורפת של בעל חיים לניסויי רבייה ופיתוח בחלל, אבל מחקרים מתוארכים לשנת 1979 כאשר ברית המועצות שלחה אותם לסיפון קוסמוס-1129. דיווחים של TASS, סוכנות הידיעות הממשלתית, אמרו שתוכנית החלל הסובייטית ניסתה להבין אם שליו יכול להיות מקור מזון לקוסמונאוטים. ככל הנראה רוב הביצים נשברו במהלך הנחיתה.

אבל הם המשיכו לנסות לאורך השנים. אמנםכמה אפרוחים יכולים לעבור את הדגירה, שיעורי הבקיעה נטו להיות נמוכים, ורבים מהעוברים הראו פגמים בעיניים, במוחם ובמקורם. ציפוריםהועלה על תחנת החלל מירגם מעולם לא ניקר נכון, סימן אפשרי לבעיית שיווי משקל. שורה ארוכה של פגמים צויינה במהלך ניסויים מרובים, כולל ניוון שרירים ובלוטות התריס לא מפותחות.

ניסויי רבייה של מכרסמים בחלל

רוב מחקרי היונקים הקודמים כללו חולדות. למרות הסלידה של נאס"א מלדון וללמודמִין, סוכנות החלל והמכוני הבריאות הלאומיים שיתפו פעולה במשימות של מעבורת חלל כדי לחקור את התפתחות העובר ובריאות לאחר הלידה שלמכרסמים בחלל.

בשתי טיסות, 10 חולדות הרות שוגרו באמצע ההיריון ונחתו רק כמה ימים לפני תום הקדנציה המלאה. לגורי חולדות שנולדו לאחר הטיסות היו עיכובים בהתפתחות המוח ובמערכות חושיות ומוטוריות מרכזיות, כולל בעיניים, באוזניים, באף ובמרכזי שיווי המשקל.

במחקר מכרסמים שלישי, שתי המלטות כל אחת של גורים בני חמישה ימים, שמונה ימים ו-14 ימים עפו בחלל. למרות שהקבוצה המבוגרת ביותר הצליחה טוב יותר מבחינה בריאותית, רק 10 אחוז מהילדים בני חמישה ימים שרדו. בקרב בני שמונה הימים, 90 אחוז חיו אך משקל הגוף היה נמוך בכ-25 אחוז מהרגיל. הילדים בני 14 ימים חיו והיו דומים לגורי חולדות בני אותו גיל בקבוצת הביקורת על פני כדור הארץ. משמעות הדבר עשויה להיות שלסביבת החלל יש השפעה שלילית מוגזמת על שלבי פיתוח מוקדמים יותר.

אבל מומחים כמו Layendecker חוזרים ומדגישים שאף יונק לא נולד מעולם בחלל, כך שמישהו יכול לנחש כיצד הפריה והיווצרות שליה יתרחשו הרחק מכוכב הבית שלנו.

"אין מספיק נתונים מהניסויים האלה כדי באמת לתת לנו הבנה מהותית של כל הבעיה", אמר.