هل يمكن أن تكون الحيوانات المنوية التي تدور حول الأرض مستقبل البشرية؟

لقد كانت سنوات قليلة صعبة على كوكب الأرض، مع انتشار جائحة في جميع أنحاء العالم، وموجات حارة قياسية وكوارث طبيعية.

تعتبر مثل هذه الأحداث أمثلة جيدة على سبب حاجة البشر إلى العثور على مكان جديد للعيش فيه، وفقًا لمؤيدي الفكرة المستقبلية. ويقولون إن المواقع الاستيطانية على القمر أو المريخ يمكن أن تكون بمثابة بوليصة تأمين ضد الانقراض بسبب الكوارث أو التدمير الذاتي.

ولكن هناك الكثير مما لا نعرفه عن قدرتنا على البقاء والازدهار في الفضاء، بما في ذلك ما إذا كان بإمكاننا التكاثر. الآن، يمكن أن تساعدنا الحيوانات المنوية المجففة بالتجميد والمخزنة على متن محطة الفضاء الدولية (ISS) في صندوق الحماية من الإشعاع، في منحنا فهمًا أفضل لقدرة الثدييات على التكاثر خارج الأرض.

وعندما تعود العينات إلى الأرض في العام المقبل، سيقوم تيروهيكو واكاياما، الأستاذ في مركز التكنولوجيا الحيوية المتقدمة بجامعة ياماناشي، بدراستها لتحديد تأثير بيئة الفضاء، وما إذا كان من الممكن استخدامها لإنتاج ذرية صحية.

وبالعودة إلى مختبره في اليابان، يعمل واكاياما على تطوير جهاز يسمح لرواد الفضاء بإجراء عملية التلقيح الاصطناعي للقوارض (IVF) على متن محطة الفضاء الدولية في السنوات المقبلة. ويقول: في نهاية المطاف، يمكن للتجارب أن تساعد في إنقاذ البشرية.

“هدفنا هو إنشاء نظام للحفاظ بشكل آمن ودائم على الموارد الجينية للأرض في مكان ما في الفضاء – سواء على القمر أو في أي مكان آخر – بحيث يمكن إحياء الحياة حتى لو واجهت الأرض دمارًا كارثيًا.”

قد يبدو الأمر وكأنه من أفلام الخيال العلمي، لكن واكاياما كان يتخطى الحدود منذ فترة طويلة من خلال دراساته الإنجابية. وفي عام 1997، قام هو وأكاديمي آخر بتطوير طريقة جديدة استخدموها لاستنساخ أول فأر في العالم من خلايا بالغة.

لقد قاد دراسة حول تطور أجنة الفئران في الفضاء، وهو أمر لم يكن يتم إجراؤه في السابق إلا على كائنات مثل البرمائيات والأسماك. وكان هو وفريقه رائدين في طريقة التجميد والتجفيف المستخدمة لإرسال الحيوانات المنوية من الفئران إلى محطة الفضاء الدولية، حيث تم تخزينها في الثلاجة لمدة تصل إلى ست سنوات. وعندما عادت العينات إلى الأرض، قام الباحثون بإعادة ترطيبها وإنتاج فئران صغيرة سليمة.

ومن خلال تلك الدراسة، توصلوا إلى أن الحيوانات المنوية المجففة بالتجميد يمكن أن تظل قابلة للحياة لمدة 200 عام في الفضاء. وعلى الرغم من أن هذا أمر مثير للإعجاب، إلا أن واكاياما يقول إنه “ليس بالوقت الكافي على الإطلاق لمستقبلنا”. ومن خلال أحدث عيناته الفضائية، يستخدم جهازًا جديدًا لحماية الحيوانات المنوية المخزنة في درجة حرارة الغرفة، من الإشعاع، لمعرفة ما إذا كان من الممكن تخزين العينات في الفضاء إلى أجل غير مسمى.

من “تشيكس في الفضاء” إلى الصراصير الكونية

لعقود من الزمن، كان العلماء يطلقون كائنات أرضية إلى الفضاء لدراسة كيفية تأثير الجاذبية الصغرى والإشعاع الكوني على العمليات البيولوجية – بما في ذلك التكاثر.

في عام 1989، على سبيل المثال، تم إرسال 32 بيضة دجاج مخصبة إلى المدار لدراسة كيفية تطورها دون الجاذبية، في تجربة رعتها سلسلة الوجبات السريعة الأمريكية كنتاكي فرايد تشيكن، والملقبة بـ “تشيكس في الفضاء”.

أصبحت الضفادع الصغيرة التي ولدت على متن المكوك الفضائي إنديفور عام 1992 أول الفقاريات التي تقضي الأيام القليلة الأولى من حياتها في الفضاء. وهناك، سبحوا بشكل متقطع وواجهوا صعوبة في العثور على فقاعات هواء للتنفس.

وفي عام 2007، أنجبت صرصور يُدعى “ناديجدا” (والتي تعني “الأمل” باللغة الروسية) 33 ذرية تم تصورها في المدار. كانت في الغالب طبيعية، باستثناء الهياكل الخارجية المظلمة بشكل غير طبيعي.

وقالت فيرجينيا وترينج، الأستاذة في جامعة الفضاء الدولية، وهي مؤسسة خاصة غير ربحية: “لقد رأينا أن معظم المراحل المحددة للدورة الإنجابية يمكن أن تحدث في الفضاء، على الأقل في نوع أو نوعين، ولكن ليس دائمًا بنجاح تام”. مؤسسة في ستراسبورغ، فرنسا، مخصصة لتعليم الفضاء.

وقال وترينج إن أسماك الميداكا، وهي سمكة صغيرة موطنها حقول الأرز والمستنقعات والبرك في اليابان، والقواقع، أكملت دورة التكاثر بأكملها في الفضاء. وأضافت: “الذهاب إلى الثدييات هو الخطوة الطبيعية التالية لمعرفة الأجزاء التي ستنجح”.

عندما يتعلق الأمر بالفئران، فإن الحيوانات المنوية المجففة بالتجميد التي يخزنها واكاياما حاليًا على متن محطة الفضاء الدولية ستعود إلى الأرض في عام 2025 للدراسة. “هدفنا هو الحفاظ [reproductive cells] في درجة حرارة الغرفة إلى الأبد.

استدامة سكان الفضاء

لا يزال أمام البشر طريق طويل قبل أن يصبحوا كائنات متعددة الكواكب، لكننا نحرز تقدمًا. وفي أواخر عام 2026، سيعيد برنامج أرتميس الذي تقوده وكالة ناسا رواد الفضاء إلى القمر لأول مرة منذ عام 1972، حيث يأمل في تطوير وجود مستمر. وإذا كانت تنبؤات مؤسس SpaceX Elon Musk دقيقة، فقد تكون أول مهمة مأهولة إلى المريخ في طريقها خلال السنوات الأربع المقبلة.

يعرف العلماء بالفعل أن السفر إلى الفضاء يمكن أن يلحق الضرر بجسم الإنسان. يمكن أن يسبب الإشعاع الكوني طفرات في الحمض النووي مما يزيد من خطر الإصابة بالسرطان ويسبب أمراضًا أخرى. يمكن أن تسبب الجاذبية الصغرى مشاكل في الرؤية، وضعف جهاز المناعة، وفقدان العضلات والعظام.

وهذا يعني أن هناك مخاوف أكثر إلحاحًا من الإنجاب، كما يقول وترينج. وتقول: “هناك معلومات أخرى نحتاجها الآن من أجل رعاية رواد الفضاء الذين نرسلهم إلى الفضاء الآن”. “هذا يجب أن يأخذ الأولوية.”

لكن واكاياما يعتقد أن عمله سيكون حاسما حيث يقضي البشر المزيد من الوقت في الفضاء. ويقول إن الحمض النووي التالف في الحيوانات المنوية والبويضات، على سبيل المثال، يمكن أن ينقل التشوهات الجينية إلى الجيل التالي.

وبدون قوة الجاذبية، قد لا يتمكن الجنين المخصب من النمو بشكل صحيح. ويقول: “إن تكوين الجهاز العصبي وتطور الأطراف… لا نعرف ما إذا كان هذا سيحدث بشكل صحيح في الجاذبية الصغرى، حيث لا يوجد أعلى أو أسفل”.

ويضيف أنه يمكن تكرار هذا العمل والبناء عليه بالنسبة لأنواع أخرى، مما قد يكون مفيدًا في نقل الحيوانات مثل الكلاب من أجل الرفقة والماشية مثل الماشية من أجل الغذاء، إلى كواكب أخرى.

يخطط واكاياما للاستمرار في دراسة الفئران. وقد قبلت وكالة الفضاء اليابانية مشروع التلقيح الصناعي الخاص به، لكن الجهاز الذي سيتم استخدامه لإكمال التلقيح الصناعي لا يزال قيد التطوير. ويأمل أن يكون جاهزًا للانطلاق إلى محطة الفضاء الدولية في غضون عامين.

ويقول: “في أفلام الخيال العلمي، يعيش الناس على كواكب أخرى ويولد الأطفال، لكننا لا نعرف حتى ما إذا كان ذلك ممكنًا بعد”.

ويأمل أن تساعد تجاربه في تسليط الضوء على ما إذا كان البشر قادرين على التكاثر والتطور بشكل طبيعي في بيئة الفضاء القاسية.

ويقول واكاياما: “إذا تمكنا من تأكيد ذلك، فسوف يبعث ذلك على الطمأنينة”. “وإذا لم ينجح الأمر، فنحن بحاجة إلى فهم كيفية مواجهة هذا التحدي.”

لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com