V době, kdy vesmírné agentury a soukromé společnosti urychlují plány na založení kolonií na Měsíci a Marsu, přináší nový vědecký poznatek zásadní otázku: Mohou se lidé vůbec rozmnožovat mimo planetu Zemi?
Vědci z University of Adelaide právě zveřejnili výsledky, které vyvolávají vážné otázky. Jejich práce ukazuje, že spermie jsou při absenci gravitace zcela dezorientované, což by značně zkomplikovalo oplodnění ve vesmíru.
Mikroskopický labyrint k testování vesmírné plodnosti
Tým vymyslel důmyslný experiment: vystavil vzorky spermií lidí, myší a prasat simulátoru nulové gravitace – zařízení, které je schopné napodobit podmínky beztíže, jaké zažívají astronauti na oběžné dráze. Buňky pak musely projít mikroskopickým labyrintem, který napodoboval přirozenou cestu spermie ženským pohlavním ústrojím, dokud nedorazila k vajíčku.
Získané údaje neponechávaly žádný prostor pro pochybnosti. V podmínkách mikrogravitace klesla v simulovaných modelech míra oplození až o 30 %. Pokud expozice beztížnému stavu trvala 4 až 6 hodin, výsledky se ještě zhoršily. Zarážející je, jak zdůrazňuje hlavní autorka studie Dr. Nicole McPhersonová, že problém neměl nic společného se schopností pohybu: spermie stále plavaly se stejnou energií, ale jednoduše nebyly schopny najít správnou cestu. V podstatě šlo o selhání prostorové orientace: mnohé z nich nedokázaly najít cestu ven z experimentálního bludiště.
McPherson zdůrazňuje, že se jedná o první výzkum, který prokázal, že gravitace hraje zásadní roli při správné navigaci spermií v kanálu, který simuluje ženský reprodukční systém.
Embrya také trpí následky
Problém se však neomezuje pouze na dezorientaci spermií. Vědci zjistili, že nedostatek gravitace ovlivňuje i raná stádia vývoje embrya. Některá embrya vzniklá za těchto podmínek byla vývojově opožděná a obsahovala méně zárodečných buněk než embrya vzniklá v prostředí s normální zemskou gravitací. Tyto změny by mohly mít vážné důsledky pro životaschopnost a zdraví budoucího plodu počatého ve vesmíru.
Hormon jako potenciální záchrana života
Nejsou to však jen špatné zprávy. Vědci objevili nadějné zjištění: progesteron, hormon přirozeně uvolňovaný vajíčkem, umožnil většímu počtu lidských spermií získat orientaci i v mikrogravitaci. McPherson interpretuje tento hormon jako jakýsi „chemický signál“, který je schopen navádět mužské pohlavní buňky přesně na místo, kde dojde k oplodnění, a částečně tak kompenzovat nedostatek gravitačních referencí.
Odborníci z týmu však upozorňují, že je před nimi ještě dlouhá cesta. Spoluautor John Culton trvá na tom, že pokud lidstvo usiluje o to, aby se stalo multiplanetárním druhem, je nezbytné pochopit, jak beztíže ovlivňuje všechny rané fáze rozmnožování. Mezi budoucími směry výzkumu skupina plánuje analyzovat vliv různých úrovní gravitace, určit, zda existuje minimální práh, pod nímž je reprodukce neproveditelná, a posoudit užitečnost umělých gravitačních systémů, tj. rotačních mechanismů, které by vytvářely odstředivou sílu odpovídající zemské gravitaci, na budoucích měsíčních nebo marťanských základnách.
Obtížné, ale ne nemožné
Práce publikovaná v časopise Communications Biology je první analýzou navigace spermií v prostředí řízené mikrogravitace. Navzdory zjištěným překážkám McPherson zdůrazňuje důležitou nuanci: mnoho zdravých embryí se dokázalo vytvořit i v těchto nepříznivých podmínkách. Reprodukce ve vesmíru bude nepochybně velkou výzvou, ale výsledky naznačují, že není nemožná. Tato studie je součástí rostoucí linie výzkumu, která zahrnuje přežití myších gamet ve vesmíru a pokusy s oplodněním in vitro, které na oběžné dráze provádí startup Spaceborn United.