lähes vuoden, identtiset kaksoset Scott ja Mark Kelly elivät eri maailmoissa — kirjaimellisesti. Mark nautti maanpäällisestä eläkkeelle jäämisestä Tucsonissa, Arizissa. Samaan aikaan Scott kellui microgravityssa kansainvälisellä avaruusasemalla noin 400 kilometrin päässä planeetasta. Tuo vuosi toisistaan on antanut tutkijoille toistaiseksi selvimmän katseen siihen, miten pitkäkestoiset Avaruuslennot voivat vaikuttaa ihmisruumiiseen.,
kymmenen tiederyhmää Nasan Kaksostutkimuksessa tutki veljeastronautteja ennen, aikana ja jälkeen Scottin 340 päivää avaruudessa. Joukkueet tutkivat jokaisen kaksosen kehon toimintoja. He tekivät muistitestejä. He tutkivat miesten geenejä ja katsoivat, mitä eroja avaruusmatkailu saattaa aiheuttaa.
kauan odotetut tulokset ilmestyivät 12.huhtikuuta tieteessä. Ne vahvistavat, että pitkä avaruusmatkailu rasittaa ihmisruumista monin tavoin. Space living voi muuttaa geenejä ja lähettää immuunijärjestelmän ylikierroksille. Se voi tylsyttää henkistä järkeilyä ja muistia.,
Tämä on ”kaikkein kattavin näkemys, että meillä on koskaan ollut vastaus ihmiskehon avaruuslentojen,” sanoo Susan Bailey. Hän opiskelee säteilyä ja syöpää Coloradon osavaltionyliopistossa Fort Collinsissa. Hän johti myös yhtä Nasan tutkimusryhmistä. Hänen mukaansa on kuitenkin vielä epäselvää, aiheuttavatko nähdyt muutokset pitkäaikaista haittaa.
geenit avaruudessa
tiedemiehet eivät voineet lähteä Scottin mukaan, kun hän saapui avaruuteen maaliskuussa 2015. Hänen oli autettava heitä. Kiertoradalla ollessaan hän keräsi näytteitä verestään, virtsastaan ja ulosteestaan., Muut vierailevat astronautit kuljettivat heidät takaisin Maahan. Sitten tutkimusryhmät suorittivat lukuisia erilaisia testejä eri kehon toimintojen analysoimiseksi. He vertasivat näitä tietoja Scottin avaruuslentoa edeltäneisiin ja sen jälkeen otettuihin tietoihin.
Scottin avaruudesta otetuissa näytteissä havaittiin monia geneettisiä muutoksia maasta otettuihin. Yli 1000 hänen geenit oli kemiallisia markkereita, jotka eivät olleet hänen preflight näytteitä tai näytteitä Mark. Näitä kemiallisia markkereita kutsutaan epigeneettisiksi (Ep-ih-jeh-NET-ik) tageiksi. Ne voidaan lisätä tai poistaa ympäristötekijöiden vuoksi. Ja ne vaikuttavat siihen, miten geenit toimivat., Tunniste voi vaikuttaa niiden toimintaan määrittämällä, milloin tai kuinka kauan geeni on päällä tai pois päältä.
osa Scottin geeneistä muuttui enemmän kuin toiset. Ne, joilla oli epigeneettisimmät tunnisteet, auttoivat säätelemään DNA: ta, Baileyn tiimi löysi. Jotkut käsittelevät DNA-korjausta. Toiset säätelevät kromosomien kärkien pituutta, joita kutsutaan telomeereiksi.
telomeerien arvellaan suojaavan kromosomeja. Lyhentyneet telomeerit ovat olleet yhteydessä ikääntymiseen ja terveysriskeihin, kuten sydänsairauksiin ja syöpään. Tutkijat olivat odottaneet Scottin telomeerit saattaa lyhentää alhainen painovoima ja säteily tilaa., Niinpä he yllättyivät huomatessaan, että he olivat todellisuudessa kasvaneet — 14,5 prosenttia pidempään.
että kasvu ei kuitenkaan kestänyt. Scottin telomeerit kutistuivat nopeasti 48 tunnin kuluessa maaliskuusta 2016, jolloin hän palasi Maahan. Useassa kuukaudessa Suurin osa oli palannut preflight-pituuksille. Jotkut telomeerit olivat kuitenkin lyhentyneet entisestään. ”Silloin hänellä saattaa olla suurentunut riski sairastua syöpään tai muihin terveysongelmiin”, Bailey sanoo.,
Christopher Mason tutkimukset ihmisen genetiikka Weill Cornell Medicine New Yorkissa. Hänen ryhmänsä tutki, mihin geeneihin avaruuslento vaikutti., Scottin aikaista verinäytteet tilaa, Mason tiimi totesi, monet immuunijärjestelmän geenit kytkeä päälle aktiivinen-tilassa. Vaikka keho on avaruudessa, ”immuunijärjestelmä on lähes korkealla hälytystilassa keinona yrittää ymmärtää tätä uutta ympäristöä”, Mason sanoo.
Scottin kromosomit kävivät läpi myös monia rakenteellisia muutoksia, toinen ryhmä löysi. Kromosomin osia vaihdettiin, käännettiin ylösalaisin tai jopa yhdistettiin. Tällaiset muutokset voivat johtaa hedelmättömyyteen tai tietyntyyppisiin syöpiin.
toista joukkuetta luotsannut Michael Snyder ei yllättynyt tällaisista muutoksista., ”Nämä ovat luonnollisia, välttämättömiä stressireaktioita”, hän sanoo. Snyder opiskelee ihmisgenetiikkaa Stanfordin yliopistossa Kaliforniassa. Hänen ryhmänsä etsi stressin aiheuttamia muutoksia kaksosten immuunijärjestelmässä, aineenvaihdunnassa ja proteiinien tuotannossa. On todennäköistä, että suurenergiset hiukkaset ja avaruuden kosmiset säteet pahensivat Scottin kromosomien muutoksia, Snyder sanoo.
pysyvät vaikutukset
useimmat Scottin avaruudessa kokemat muutokset kääntyivät, kun hän palasi Maahan. Mutta ei kaikkea.
tutkijat testasivat Scottia uudelleen puolen vuoden kuluttua takaisin maalla., Noin 91 prosenttia avaruudessa toimintaa muuttaneista geeneistä oli nyt palautunut normaaliksi. Loput jäivät avaruustilaan. Esimerkiksi hänen immuunijärjestelmänsä pysyi hyvin valppaana. DNA: ta korjaavat geenit olivat vielä liian aktiivisia ja osa hänen kromosomeistaan oli vielä toppatukkaisia. Lisäksi Scottin henkiset kyvyt olivat laskeneet preflight-tasolta. Hän oli hitaampi ja epätarkempi lyhyen aikavälin muisti-ja logiikkatesteissä.
on epäselvää, ovatko nämä tulokset varmasti peräisin avaruuslennosta. Se johtuu osittain siitä, että havainnot ovat vain yhdeltä henkilöltä., ”Tärkeintä on, että on tonni, jota emme tiedä”, Snyder sanoo.
Lisää vastauksia voi tulla tulevia tehtäviä. Viime lokakuussa NASA rahoitti 25 uutta projektia, joihin jokainen voisi lähettää jopa 10 astronauttia vuosittaisilla avaruuslennoilla., Ja 17. huhtikuuta NASA ilmoitti Yhdysvaltain astronautin Christina Kochin avaruuskäynnistä. Alus saapui kansainväliselle avaruusasemalle maaliskuussa. Tämä tehtävä, helmikuuhun 2020 asti, tekee hänen avaruuslennostaan toistaiseksi pisimmän naisen.
mutta oppia, miten tila oikeasti vaikuttaa terveyteen, voi vaatia pidempiäkin matkoja. Lento Marsiin ja takaisin kestäisi arviolta 30 kuukautta. Se lähettäisi astronautteja myös maan suojaavan magneettikentän ulkopuolelle. Kenttä suojaa auringon valorakettien ja kosmisten säteiden DNA: ta vaurioittavaa säteilyä vastaan.,
vain kuulennoilla olleet astronautit ovat ylittäneet maan magneettikentän. Yksikään noista matkoista ei kestänyt muutamaa päivää kummallakaan. Kukaan ei siis ole viettänyt siinä suojaamattomassa ympäristössä edes yhtä vuotta saati 2,5 vuotta.
Markus Löbrich työskentelee Darmstadtin teknillisessä yliopistossa Saksassa. Vaikka hän ei kuulukaan Nasan Kaksostutkimukseen, hän tutkii säteilyn vaikutuksia kehoon. Uudet tiedot ovat hänen mukaansa vaikuttavia, mutta korostavat, että emme ole vielä valmiita pidempiaikaiseen avaruusmatkailuun.,
yksi tapa välttää tällaiset pitkät avaruusaltistukset olisi nopeuttaa matkaa, hän toteaa. Ehkä uudet tavat kuljettaa raketteja avaruuden läpi voisivat päästä kaukaisiin paikkoihin nopeammin. Mutta ennen kaikkea ihmisten lähettäminen Marsiin vaatii hänen mukaansa parempia keinoja suojella ihmisiä avaruuden säteilyltä.