سيتم إطلاق 24 فأرًا إلى المدار في عام 2023. وما حدث لأجسادهم يمكن أن يساعد البشر على البقاء على قيد الحياة بشكل أفضل في الفضاء

سيتم إطلاق 24 فأرًا إلى المدار في عام 2023. وما حدث لأجسادهم يمكن أن يساعد البشر على البقاء على قيد الحياة بشكل أفضل في الفضاء

بقلم جاكي فلين موجينسن حرره كلير كاميرون

لم يتم تصميم البشر للفضاء. ومن عجيب المفارقات، لأننا نصر على الذهاب إلى هناك على أية حال، أن العلماء يعرفون الآن من دراسة رواد الفضاء أن انعدام الجاذبية الأرضية يمكن أن يلحق ضررا بالصحة، مثل تغيير أعضائنا المائية الناعمة، والتخلص من بكتيريا الأمعاء، وتآكل عظامنا، وغير ذلك الكثير.

ومع ذلك، لا يبدو أن أيًا من ذلك يثبط معنويات رواد الفضاء الذين يذهبون إلى الفضاء. وفهم المزيد حول كيفية تأثير الجاذبية على صحتنا يمكن أن يساعد البشر على العيش بشكل أفضل خارج الأرض.

الآن، تشير دراسة هي الأولى من نوعها على الفئران التي تم إرسالها إلى محطة الفضاء الدولية (ISS) إلى أن العيش مع جاذبية مختلفة يغير عضلاتنا، ويحدد عتبة حرجة عندما تبدأ المشاكل في الظهور.

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

إذا كنت تقرأ هذا على الأرض، فإنك تعاني من حوالي 1 ز قيمة الجاذبية. على المريخ، ستشعر بحوالي 38 بالمائة من جاذبية الأرض، أو 0.38 ز. بل إن جاذبية القمر أقل من ذلك، حيث تبلغ حوالي 0.17 فقط ز، أو سدس الأرض. ولكن عند أي جاذبية يفقد جسمنا وظيفته العادية؟

الدراسة التي نشرت يوم الجمعة في المجلة تقدم العلوم, يُظهر أن الفئران الموجودة في الفضاء تم الاحتفاظ بها عند 0.67 ز حافظوا على معظم وظائفهم العضلية وتكوين الألياف العضلية. لكن عندما عاشت الفئران في بيئة أقل من تلك الجاذبية، بدأت عضلاتها تتغير نحو الأسوأ. يمكن أن تساعد النتائج في الحفاظ على صحة البشر في الفضاء، بما في ذلك الرحلات المستقبلية المحتملة لاستكشاف كواكب أخرى.

تقول ماري بوكسين، المؤلفة المشاركة في الدراسة وأستاذة جراحة العظام في كلية الطب بجامعة هارفارد: “أعتقد أن هذا يوفر بعض المعلومات المثيرة للاهتمام حقًا حول البعثات طويلة الأمد إلى المريخ وما بعده”، مضيفة أنه من المطمئن إلى حد ما أن الفئران يمكن أن تحافظ على وظائفها العضلية دون الحاجة إلى عضلة كاملة. ز.

بدأت الدراسة في عام 2023، عندما أطلقت مجموعة دولية من الباحثين برعاية وكالة ناسا ووكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA) 24 فأرًا على صاروخ SpaceX Falcon 9 لزيارة محطة الفضاء الدولية. هناك، تم الاحتفاظ بالفئران في أحد مستويات الجاذبية الأربعة – الجاذبية الصغرى، 0.33 ز، 0.67 ز و 1 ز– لمدة أربعة أسابيع تقريبًا. عندما عادت الفئران إلى الأرض، قام الباحثون على الأرض بتحليل أنسجة عضلاتها بحثًا عن علامات التدهور.

وعلى وجه التحديد، نظر الفريق إلى العضلة النعلية في الساق، والتي من المعروف أنها حساسة للجاذبية. عند 0.33 ز، كان حجم عضلات الفئران هو نفسه تقريبًا كما كانت تحت الجاذبية الكاملة، لكن الحيوانات كانت أضعف، وفقًا لقياس قوة قبضتها. عند 0.67 ز، ومع ذلك، شهدت الفئران “حماية كاملة لوظيفة العضلات”، كما يقول بوكسين، مما يعني أن قبضتها كانت تقريبًا كما كانت عند 1 ز.

وأظهرت النتائج بوضوح تأثير مستويات مختلفة من ز– القوة على بنية العضلات ووظيفتها، كما يقول سي جين لي، عالم الوراثة في جامعة كونيتيكت، الذي يدرس أيضًا تأثير رحلات الفضاء على الصحة ولكنه لم يشارك في الدراسة الجديدة.

ويقول: “السؤال الرئيسي هو إلى أي مدى ستترجم هذه النتائج إلى البشر أثناء السفر إلى الفضاء، وتحديدًا فيما يتعلق بالعتبة اللازمة لرؤية تأثيرات كبيرة على صحة العضلات لدى البشر”.

من وجهة نظر لي، من الواضح أن الفئران تختلف عن البشر. يقول بوكسين: “نحن نستخدم عضلاتنا بشكل مختلف – فالفئران تسير على أربع أرجل بينما تطور البشر ليمشيوا على اثنتين – كما أن تكوين عضلاتنا مختلف أيضًا”. لكن الورقة توفر نقطة انطلاق مهمة للبحث المستقبلي حول التأثيرات الصحية لرحلات الفضاء، مثل الدراسات حول كيفية تأثير درجات الجاذبية المختلفة على الأنسجة الأخرى وما هو تأثير التمارين الرياضية على فقدان العضلات.

وتثير الدراسة أيضًا تساؤلات حول ما إذا كان من الممكن العيش على كوكب المريخ، كما يأمل الرئيس التنفيذي لشركة SpaceX وملياردير التكنولوجيا إيلون ماسك، أن يفعل البشر يومًا ما. على الكوكب الأحمر، سيكون البشر عرضة لجاذبية أقل من 0.67-ز عتبة.

يقول بوكسين: “هذا يشير إلى أن جاذبية المريخ وحدها لن تكون كافية للحفاظ على وظيفة العضلات”. ومن ناحية أخرى، تشير إلى أننا ربما لن نحتاج إلى نفس القدر من القوة على كوكب ذي جاذبية أقل على أي حال.

وتقول: “ربما في طريق العودة، عندما تعود إلى الأرض، تحتاج إلى بناءها بحيث تكون مستعدًا للذهاب عندما تعود”.

حان الوقت للدفاع عن العلم

إذا استمتعت بهذا المقال، أود أن أطلب دعمكم. العلمية الأمريكية لقد عمل كمدافع عن العلوم والصناعة لمدة 180 عامًا، وربما تكون اللحظة الحالية هي اللحظة الأكثر أهمية في تاريخ القرنين.

لقد كنت العلمية الأمريكية مشترك منذ أن كان عمري 12 عامًا، وقد ساعد ذلك في تشكيل الطريقة التي أنظر بها إلى العالم. SciAm يثقفني ويسعدني دائمًا، ويلهمني شعورًا بالرهبة تجاه عالمنا الواسع والجميل. وآمل أن يفعل ذلك بالنسبة لك أيضا.

إذا كنت الاشتراك في العلمية الأمريكيةأنت تساعد في ضمان أن تغطيتنا تركز على البحث والاكتشاف الهادف؛ وأن لدينا الموارد اللازمة للإبلاغ عن القرارات التي تهدد المختبرات في جميع أنحاء الولايات المتحدة؛ وأننا ندعم العلماء الناشئين والعاملين على حد سواء في وقت لا يتم فيه الاعتراف بقيمة العلم نفسه في كثير من الأحيان.

وفي المقابل، تحصل على الأخبار الأساسية، ملفات بودكاست آسرة، ورسوم بيانية رائعة، لا يمكنك تفويت النشرات الإخبارية ومقاطع الفيديو التي يجب مشاهدتها، ألعاب التحدي، وأفضل الكتابة والتقارير في عالم العلوم. يمكنك حتى إهداء شخص ما اشتراكًا.

لم يكن هناك وقت أكثر أهمية بالنسبة لنا للوقوف وإظهار أهمية العلم. آمل أن تدعمونا في تلك المهمة.