为什么NASA只是把一堆精子送入轨道?


Matt Groening电视剧《辛普森一家》的创作者、首席科学家和节目开发商Joe Tash的熟人,为实验设计了一个特殊的纪念补丁。它把荷马·辛普森描绘成宇航员,骑着一个长着牛角和鼻环的愤怒的精液细胞。 辛普森(tm)和©2018二十世纪福克斯电影公司。版权所有。

当ASpaceX供应任务最近访问了国际空间站,它的5800磅(2631千克)货物包括从空间的有利位置研究雷暴和增长的设备。轨道上的蔬菜-你希望宇航员在他们的研究中需要的那种东西。但与这些物品一起藏起来的是一些更不寻常的东西——装着12个匿名捐献者的冷冻精子样本的容器,从加利福尼亚精子库获得,以及6个来自种牛的精子样本。

这些样品将用于计划的实验,微型11.宇航员将使精子解冻,并添加化学物质,以激活精子的运动并准备与卵子融合。然后,他们会把精子放在显微镜下,所以他们可以拍摄精子游泳的录像。此外,他们将进行化学测试。与此同时,回到地球,其他研究人员将对相同的精子样本进行相同的测试,以进行比较。

能力是关键

这项实验的目的是研究精子的活动性,也就是说,移动和游泳的能力微重力条件,以及它们在引发生理变化方面的成功程度获能,使它们能够穿透并使卵受精,根据这个文章从美国国家航空航天局网站。这些信息有助于回答这样一个问题:如果人类定居在未来的月球或火星殖民地,他们是否有能力繁殖,或者如果他们冒险进入宇宙的旅程更长。

“如果你没有健康的精子,你在太空中有多代生存的真正风险,”解释说。乔塔什,堪萨斯大学医学中心分子与整合生理学系名誉教授。塔什是开发实验的首席科学家,并继续担任顾问。

自20世纪90年代以来,美国宇航局一直在进行生殖和发育空间生物学的研究,根据美国国家航空航天局研究人员的一封电子邮件艾姆斯研究中心在加州的硅谷,他们参与了micro-11的研究。在一学习3月14日出版,1995年国家科学院学报,例如,航天飞机上的雌蛙被诱导排卵,这样它们的卵就可以受精了。研究表明重力导致合子旋转,精子和卵融合形成的细胞,没有必要发展一个正常身体的自由游泳蝌蚪。

micro-11标志着人类精子第一次——也就是说,除了男性宇航员身体内的那些东西外,还被发射到了太空中,尽管以前有过涉及动物精子的研究工作。回到20世纪80年代,德国研究人员用亚轨道火箭将公牛精液发射到太空中,使其短暂失重一分半钟,它被录在视频里,塔什说。然后,1997,塔什和他的同事在两次航天飞机任务中发送了海胆精子的样本。在这两个实验中,在显微镜下拍摄视频是不可能的,所以他们研究了信号转导,精子细胞内的分子机制,告诉它何时开始扭动尾巴。

德国的研究结果和塔什1997年的研究结果都发现,精子在微重力下的游动速度比在地球上的要快。但在塔什的一个实验中,他发现了在太空繁殖的一大障碍。当海胆精子暴露在称为肽的化合物中,这些肽会被卵释放出来,引发“获能”的信号——生殖的重要部分——发生的速度要慢得多。

micro-11实验将在单独的实验中收集微重力对游泳和能力影响的数据。据塔什说。

辐射暴露是个问题

但微重力并不是影响太空繁殖的唯一因素。在外面范艾伦带保护地球不受来自太空的高能粒子的影响,辐射暴露会造成严重问题。一学习5月20日出版,2017年发行的《繁殖》发现,暴露在太空中的带电粒子会损坏雌性小鼠的卵巢。

“我们的研究发现,有限的卵巢毛囊储备由于暴露于带电的氧气或铁粒子而耗尽,这是银河宇宙射线的组成部分,”该研究的相应作者,乌尔里克鲁德勒,写电子邮件。她是医学教授,发育和细胞生物学,加州大学的公共卫生,尔湾。“这种损害是不可逆转的,会导致卵巢功能衰竭(过早绝经)的早期发作。”

此外,Luderer说,人类和动物的研究提供了证据,证明暴露在伽马辐射和带电铁粒子下会降低精子的活动能力。

但即使有可能在太空受孕,怀孕和分娩可能有问题。克里斯莱恩哈特,贝勒医学院空间医学中心的高级教员,在一封电子邮件中说,还不知道胚胎在太空环境中的发育情况,或者自然分娩是否可能。


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