Медузы провели девять дней в космосе – что с ними произошло

В июне 1991 года NASA отправило на орбиту около 2500 медуз. Исследователи хотели понять, как живые организмы развивают способность воспринимать силу тяжести в условиях почти полной невесомости. Результаты эксперимента показали, что космическая среда могла повлиять на движения животных, хотя внешне они практически не отличались от своих земных сородичей.

Об исследовании, проведенном во время миссии космического челнока «Колумбия», сообщает издание Futura-Sciences.

Зачем NASA отправило медуз в космос

Для эксперимента ученые выбрали лунных медуз (Aurelia aurita). Их нервная система устроена значительно проще человеческой, однако у этих животных есть специальные органы чувств, позволяющие определять положение тела относительно силы тяжести.

Важную роль в этом процессе играют ропалии — структуры, внутри которых находятся небольшие минеральные образования, называемые статолитами. Они реагируют на силу притяжения и передают нервной системе информацию о положении тела. Благодаря этому медузы могут координировать движения и ориентироваться в водной среде.

Похожий механизм существует и у человека. Во внутреннем ухе расположены микроскопические кристаллы, которые реагируют на силу тяжести и ускорение. Полученная информация помогает мозгу определять положение головы и поддерживать равновесие.

Исследование возглавила биолог Дороти Спангенберг из Восточно-Вирджинской медицинской школы. Ученые стремились выяснить, как формируются подобные сенсорные механизмы, когда организм развивается в условиях микрогравитации.

Медузы отправились в космос в рамках миссии STS-40, известной также как Spacelab Life Sciences-1. Шаттл «Колумбия» стартовал 5 июня 1991 года и вернулся на Землю 14 июня.

Как развивались медузы в невесомости

На орбиту доставили животных на ранних этапах развития — полипов и молодых медуз. Чтобы стимулировать превращение полипов в свободноплавающих особей, исследователи применяли йод и препараты, связанные с тироксином. Параллельно аналогичные группы развивались на Земле в контролируемых условиях.

Эксперимент показал, что медузы способны проходить важные стадии развития в космосе. Более того, некоторые полипы формировали молодых особей даже без обычной стимуляции.

Ученые предположили, что микрогравитация могла повлиять на выработку или накопление гормона, участвующего в этом процессе. Однако установить точную причину наблюдаемого явления не удалось.

На первый взгляд, космические условия не оказали существенного влияния на внешний вид животных. При микроскопическом исследовании ученые не обнаружили значительных различий в общем строении медуз, а количество их щупалец оставалось сопоставимым с показателями контрольной группы.

Но при изучении движений обнаружилась более серьезная особенность.

Нарушения движений встречались в шесть раз чаще

В 1994 году результаты эксперимента опубликовали в научном журнале Advances in Space Research. Исследователи установили, что у медуз, развивавшихся в условиях микрогравитации, значительно чаще наблюдались нарушения ритмических сокращений тела, необходимых для плавания.

Такие отклонения зафиксировали у 18,3% молодых медуз из космической группы. Среди животных, которые развивались на Земле, показатель составил всего 2,9%.

Таким образом, нарушения встречались примерно в 6,3 раза чаще у медуз, прошедших ранние этапы развития в космосе.

Дополнительные наблюдения выявили изменения в количестве статолитов у некоторых особей. Это позволило предположить, что отсутствие привычной силы тяжести могло повлиять на формирование органов чувств или их работу.

Ученые рассматривали несколько возможных объяснений: особенности развития структур, воспринимающих гравитацию, изменения в нервно-мышечной системе или нарушение взаимодействия между сенсорными механизмами и системами, отвечающими за движение.

При этом исследователям не удалось окончательно определить, какой именно фактор вызвал выявленные отклонения.

Что эксперимент говорит о человеке

Результаты исследования имеют значение для изучения воздействия космической среды на живые организмы. После возвращения из космоса астронавты могут испытывать временные нарушения равновесия и пространственную дезориентацию. Это связано с необходимостью повторной адаптации организма к земной гравитации.

Эксперимент с медузами также помог поставить вопрос о том, как развитие в условиях пониженной гравитации может повлиять на формирование сенсорных систем у более сложных организмов.

Однако переносить результаты исследования непосредственно на человека нельзя. Нервная система людей значительно сложнее, а поддержание равновесия зависит от взаимодействия множества сенсорных и неврологических механизмов. Поэтому эксперимент не доказывает, что люди, рожденные или выросшие в космосе, обязательно столкнутся с постоянными нарушениями координации.

Исследование продемонстрировало другое: даже при отсутствии заметных изменений внешнего строения развитие в условиях микрогравитации может сопровождаться изменениями двигательных функций.

Спустя более трех десятилетий этот эксперимент остается важным примером того, насколько существенную роль сила тяжести может играть в развитии живых организмов. Всего девяти дней на орбите оказалось достаточно, чтобы исследователи обнаружили заметные различия в движениях медуз. При этом точные механизмы этих изменений требуют дальнейшего изучения.

Ранее "Курсор" писал, что медузы остановили крупнейшую АЭС Франции.

На самой мощной АЭС Франции произошел коллапс, причиной которого стали медузы.