تتجاوز تحديات بقاء الإنسان في الفضاء إيجاد الهواء القابل للتنفس أو توفير الحماية من الإشعاع الكوني، يعتبر ضمان القدرة على تكاثر الحياة في الظروف القاسية للفضاء أمرا حيويا لطموحات الإنسانية طويلة المدى في استعمار كواكب أخرى.

يتوجه العلماء إلى مصدر غير متوقع للبحث عن إجابات: الحيوانات المنوية المجففة بالتجميد للفئران، تجارب رائدة يقودها البروفيسور تيروهيكو واكاياما من جامعة ياماناشي اليابانية تستكشف كيفية عمل التكاثر الثديي خارج الأرض، مما يفتح الباب أمام استعمار كواكب أخرى.

إيجاد طريقة لحفظ الموارد الوراثية للأرض في الفضاء

يقول واكاياما: "هدفنا هو تأسيس نظام للحفاظ بشكل آمن ودائم على الموارد الوراثية للأرض في مكان ما في الفضاء – سواء على القمر أو في أماكن أخرى – بحيث يمكن إحياء الحياة حتى إذا تعرضت الأرض لتدمير كارثي".

الإشعاع والتكاثر: تحديات الفضاء

يعد الفضاء مليئا بالإشعاع، وهو تحدٍ ضخم للبشر وموادهم الوراثية، في محطة الفضاء الدولية (ISS)، تكون مستويات الإشعاع أعلى بمقدار 100 مرة مقارنة بالأرض، وفي الفضاء العميق، تكون التعرضات للإشعاع أكبر، مما يثير القلق بشأن تلف الحمض النووي الذي قد يؤثر على التكاثر.

أظهرت دراسة حديثة أجراها باحثون يابانيون مرونة الحيوانات المنوية المجففة بالتجميد المخزنة في محطة الفضاء الدولية لمدة ست سنوات تقريبا، على الرغم من التعرض المطول للإشعاع في الفضاء، أنتجت الحيوانات المنوية ذرية صحية عند إعادة ترطيبها وخصوبتها،أطلق على الصغار اسم "أطفال الفضاء"، ولم تظهر عليهم أي اختلافات وراثية مقارنة بالفئران التي تم تلقيحها باستخدام حيوانات منوية مخزنة على الأرض.

إمكانية الحفاظ على الحيوانات المنوية في الفضاء لفترات طويلة

أظهرت التجارب السابقة التي قادها واكاياما أن الحيوانات المنوية المجففة بالتجميد يمكن أن تبقى قابلة للحياة في الفضاء لمدة تصل إلى 200 عام، رغم أنه يعترف بأن هذه الفترة ليست كافية لتلبية احتياجات البشرية على المدى الطويل.

تهدف الدراسات الأخيرة إلى تمديد هذه الفترة باستخدام أجهزة حماية متقدمة ضد الإشعاع، مما يفتح الطريق أمام الحفاظ على المواد الوراثية في الفضاء إلى أجل غير مسمى.

إنشاء بنوك بيولوجية على القمر أو المريخ

يتصور الباحثون في المستقبل إنشاء بنوك بيولوجية على القمر أو المريخ. على سبيل المثال، توفر أنابيب الحمم القمرية ظروفا مثالية للحفاظ على المواد الوراثية بسبب درجات الحرارة المنخفضة ودرع الحماية من الإشعاع التي توفرها طبقات الصخور السميكة.

المعالم الرئيسية في تكاثر الفضاء

دراسة التكاثر في الفضاء ليست جديدة، حيث أرسل العلماء كائنات الأرض إلى المدار لدراسة كيفية تأثير الجاذبية الدقيقة والإشعاع على العمليات البيولوجية، في عام 1989، أُرسلت بيضات دجاج مخصبة إلى الفضاء، وفي عام 1992، أظهرت الضفادع المولودة على متن مكوك الفضاء إنديفور سلوكا سباحيا غير طبيعي.

يمثل عمل واكاياما خطوة كبيرة إلى الأمام، حيث يركز على الثدييات - وهو الخطوة التالية الحيوية لفهم التكاثر في الفضاء. طور فريقه طريقة لتجفيف الحيوانات المنوية تمكن من تخزينها في درجة حرارة الغرفة، ويهدف إلى إجراء عملية تخصيب صناعي (IVF) للفئران في محطة الفضاء الدولية في السنوات القادمة.

التكاثر في الفضاء: آفاق وآثار

سيتناول هذا البحث ما إذا كان الأجنة الثديية يمكن أن تتطور بشكل طبيعي في الجاذبية الدقيقة، حيث قد تؤدي غياب الإشارات الجاذبية إلى اضطراب العمليات مثل تكوين الأطراف وتطور الجهاز العصبي.

إن فهم التكاثر في الفضاء لا يقتصر فقط على نشر البشرية، بل له أيضًا تداعيات على نقل الحيوانات، مثل الماشية للطعام أو الحيوانات الأليفة للرفقة، إلى كواكب أخرى. ومع ذلك، يحذر العلماء من أن التكاثر هو جزء واحد فقط من اللغز.

تقول فيرجينيا ووترينغ، أستاذة في الجامعة الدولية للفضاء في فرنسا: "هناك معلومات أخرى نحتاج إليها الآن لرعاية رواد الفضاء الذين نرسلهم إلى الفضاء حاليا، ويجب أن تكون هذه الأولوية".