НОВОСТИ В УКРАИНЕ
В июне 1991 года NASA отправило на орбиту около 2500 маленьких медуз на борту космического челнока «Колумбия». Этот необычный эксперимент должен был помочь учёным выяснить, как нервная система развивающегося организма учится распознавать силу притяжения в условиях почти полной невесомости, пишет futura-sciences.com.
Исследование возглавляла биолог Дороти Спангенберг из Восточно-Вирджинской медицинской школы. Для эксперимента выбрали лунных медуз (Aurelia aurita), поскольку их нервная система значительно проще человеческой, но у них также есть органы чувств, которые помогают определять положение тела относительно силы тяжести.
У медуз есть специальные структуры – ропалии, внутри которых находятся крошечные минеральные частицы, называемые статолитами. Они реагируют на силу тяжести и передают сенсорным клеткам информацию о положении тела. Благодаря этому нервная система координирует движения и помогает животным ориентироваться в воде.
Подобный принцип действует и у людей: во внутреннем ухе находятся мелкие кристаллы, которые реагируют на силу тяжести и ускорение, помогая мозгу определять положение головы и изменения движения.
Эксперимент проводился в ходе миссии STS-40, также известной как Spacelab Life Sciences-1. Шаттл «Колумбия» стартовал 5 июня 1991 года и вернулся на Землю 14 июня.
Как проходило исследование
Медуз доставили на орбиту на ранних стадиях развития – в виде полипов и молодых особей. Учёные использовали йод и препараты, связанные с тироксином, чтобы стимулировать превращение полипов в свободноплавающих молодых медуз. Для сравнения другие группы животных развивались на Земле в контролируемых условиях.
Эксперимент показал, что медузы могли проходить важные этапы развития в космосе. Некоторые полипы образовывали молодых медуз даже без обычной стимуляции. Исследователи предположили, что микрогравитация могла повлиять на выработку или накопление гормона, участвующего в этом процессе, однако точного объяснения не установили.
Как изменились движения медуз
Наиболее важные различия обнаружили при наблюдении за движениями животных. В 1994 году результаты исследования опубликовали в журнале Advances in Space Research. Внешне медузы, развивавшиеся в космосе, почти не отличались от тех, что росли на Земле. Микроскопические исследования не выявили значительных различий в их общем строении, а количество щупалец было сопоставимым.
Однако нарушения ритмических сокращений тела, с помощью которых медузы плавают, встречались значительно чаще у животных, развивавшихся в условиях микрогравитации. Такие отклонения наблюдались у 18,3% молодых медуз из космической группы против 2,9% в контрольной группе. Таким образом, нарушения возникали примерно в 6,3 раза чаще.
Исследователи рассматривали несколько возможных причин: неправильное развитие органов, воспринимающих силу тяжести, изменения в работе нервно-мышечной системы или нарушение координации между сенсорными и двигательными механизмами. Дополнительные наблюдения также выявили изменения в количестве статолитов у некоторых медуз. Это указывало на то, что микрогравитация могла влиять на формирование или функционирование органов чувств. В то же время учёные не установили окончательно, какой именно механизм вызвал нарушения движений.
Важность исследования
Результаты важны для исследований влияния космоса на живые организмы. После длительных космических полётов астронавты нередко сталкиваются с временными нарушениями равновесия и дезориентацией, когда организм вновь приспосабливается к земной гравитации. Отдельный вопрос – как более слабая гравитация могла бы повлиять на развитие людей, если бы в будущем они рождались или росли за пределами Земли.
Однако эксперимент с медузами не доказывает, что дети, рожденные в космосе, будут иметь постоянные нарушения равновесия. Нервная система человека гораздо сложнее, а её способность поддерживать баланс зависит от многих сенсорных и неврологических механизмов. Исследование лишь показало, что микрогравитация в период развития может влиять на двигательные функции организма, даже если его внешнее строение кажется нормальным.
Прошло более трёх десятилетий, но эксперимент остаётся важным примером того, как условия космической среды могут влиять на развитие живых организмов. Даже девяти дней на орбите оказалось достаточно, чтобы учёные зафиксировали различия в движениях медуз. Это подчёркивает, как много ещё предстоит выяснить о роли силы тяготения в формировании сенсорных систем и координации движений.
Другие интересные эксперименты в космосе
Ранее сообщалось, что в 2012 году двух пауков отправили в космос. Целью миссии было выяснить, смогут ли эти крошечные хищники охотиться в условиях микрогравитации. Результаты наблюдений удивили экипаж: самка паука-прыгуна по имени Нефертити успешно ловила плодовых мушек, несмотря на возможные дезориентирующие эффекты пребывания в космосе.
Кроме того, Нефертити стала первым пауком, который не только пережил возвращение на Землю, но и успешно адаптировался к земной гравитации.
