دراسة تجد أن انعدام الجاذبية المُحاكى قد يربك خطوات أساسية في الإخصاب

لماذا أصبحت مسألة التكاثر مرتبطة بالسفر الفضائي

على مدى عقود، وثّقت وكالات الفضاء كيف يغيّر العيش في بيئة انعدام الجاذبية جسم الإنسان. فقدان العضلات والعظام، وتبدلات السوائل، والتغيرات القلبية الوعائية، واضطراب المناعة، والضغط النفسي، والتعرض للإشعاع كلها مخاوف راسخة لدى رواد الفضاء في المهمات الطويلة. ومع انتقال الخطط الخاصة بوجود بشري أكثر استدامة على القمر، ثم على المريخ لاحقًا، من مرحلة الفكرة إلى التنفيذ، يواجه الباحثون الآن سؤالًا أصعب وأكثر حساسية: هل يمكن للتكاثر نفسه أن يعمل بصورة طبيعية بعيدًا عن الأرض؟

تضيف دراسة جديدة سلّط الضوء عليها هذا الأسبوع أدلة على أن الإجابة قد تكون أكثر تعقيدًا من مجرد جمع الحيوانات المنوية والبويضات في البيئة نفسها. أجرى باحثون في أستراليا تجارب مخبرية صُممت لمحاكاة انعدام الجاذبية وفحص كيفية تصرف الحيوانات المنوية لدى البشر والخنازير والفئران خلال العمليات المرتبطة بالإخصاب. وتشير نتائجهم، المنشورة في Communications Biology، إلى نقطة ضعف محددة: ليس بالضرورة قدرة الحيوانات المنوية على الحركة، بل ما إذا كانت تستطيع التنقل بكفاءة كافية للوصول إلى البويضة وتخصيبها.

ما الذي اختبره الباحثون

ركزت التجارب على مرحلة مبكرة حاسمة من الإخصاب. ففي الظروف الطبيعية، لا تقتصر مهمة الحيوانات المنوية على السباحة إلى الأمام. بل يجب أن تستجيب لتدفق السوائل، وتضبط اتجاهها داخل المسارات الضيقة، وتتبع الإشارات الكيميائية التي تساعدها على الوصول إلى البويضة. درست الدراسة كيف أثر انعدام الجاذبية المُحاكى في هذه السلوكيات خلال فترة أربع ساعات باستخدام عينات من حيوانات منوية بشرية وخنزيرية وفأرية.

وتكتسب هذه البنية أهمية لأن الإخصاب الناجح هو نتيجة عدة آليات منسقة، وليس اختبار حركة واحدًا. قد تظل الخلية المنوية قادرة على الحركة بالمعنى العام، لكنها تفقد في الوقت نفسه الإشارات الاتجاهية اللازمة لإكمال الرحلة. ووفقًا للتقرير المرفق، فإن هذه هي بالضبط النقطة التي تسهم فيها الدراسة الجديدة. فقد اهتم الباحثون تحديدًا بكيفية تحرك الحيوانات المنوية عبر قناة، وكيف تستجيب لأنظمة التوجيه التي ترفع عادة احتمالات الوصول إلى البويضة.

الحيوانات المنوية البشرية واصلت السباحة لكنها فقدت الاتجاه

كانت أبرز نتيجة في العينات البشرية أن قدرة الحيوانات المنوية على السباحة لم تتضرر على نطاق واسع تحت انعدام الجاذبية المُحاكى، لكن الملاحة تغيرت. وهذا يشير إلى أن التهديد الذي يفرضه انعدام الجاذبية قد يكون أكثر دقة من مجرد تعطيل الوظيفة التناسلية بالكامل. بدلًا من ذلك، قد تتداخل البيئة مع قدرة الحيوان المنوي على تفسير المعلومات الاتجاهية أو التصرف وفقها، وهي المعلومات التي يعتمد عليها عادة أثناء الإخصاب.

كما وجدت الدراسة احتمالًا لوسيلة مضادة تتمثل في البروجسترون، الذي يعمل كإشارة كيميائية للحيوانات المنوية. وفي التجارب المذكورة، ساعدت هذه الإشارة في معالجة مشكلة الملاحة. هذا لا يعني أن تحدي التكاثر قد حُلّ في المهمات طويلة الأمد. لكنه يعني أن الآلية قد تكون قابلة للتحديد، ويمكن من حيث المبدأ تصحيحها جزئيًا. وفي طب الفضاء، يمثل ذلك تحولًا مهمًا. فإذا أمكن اختزال مشكلة بيولوجية إلى اضطراب في عملية الإشارة، فقد يصبح من الممكن تصميم تدخلات علاجية حولها لاحقًا.

النتائج الحيوانية تشير إلى انخفاض نجاح الإخصاب

كانت النتائج في النماذج الحيوانية أكثر مباشرة. فقد لاحظ الباحثون انخفاضًا بنسبة 30 في المئة في عدد البويضات المخصبة بنجاح لدى الفئران في ظروف الدراسة. كما أبلغوا عن انخفاض في نجاح الإخصاب لدى الحيوانات المنوية الخنزيرية. وتعزز هذه النتائج الفكرة القائلة بأن اضطراب الملاحة ليس مجرد فضول مخبري، بل أمر يمكن أن يترجم إلى نتائج إخصاب أقل.

ولا تتطابق الدراسات الحيوانية تمامًا مع التكاثر البشري، ولم يزعم المصدر المرفق ذلك. لكنها تظل مهمة لأنها تُظهر أن التغيرات في الظروف المرتبطة بانعدام الجاذبية يمكن أن تترك آثارًا لاحقة قابلة للقياس. وإذا انخفضت معدلات الإخصاب حتى عندما تظل الحيوانات المنوية قادرة على الحركة، فقد تحتاج خطط التكاثر المستقبلية في الفضاء إلى مراعاة أنظمة الدعم البيئي، والبروتوكولات الطبية، وربما تقنيات الإخصاب المساعد المصممة خصيصًا لظروف خارج الأرض.

لماذا يهم هذا أبعد من الاستيطان البشري

تتجاوز أهمية الدراسة احتمال إنجاب الناس للأطفال في المدار أو على عالم آخر. فالباحثون يشيرون إلى أن فهم الإخصاب المبكر في بيئة انعدام الجاذبية قد يكون مهمًا أيضًا للحفاظ على أنظمة الغذاء في المستوطنات خارج الأرض. فالإقامة طويلة الأمد لن تعتمد على البيولوجيا البشرية وحدها، بل على القدرة على الحفاظ على أعداد حيوانية قابلة للاستمرار وعلى نظم أوسع لدعم الحياة من دون تعويض مستمر من الأرض.

وهذا يجعل التكاثر قضية استراتيجية تتعلق بالأنظمة، لا مجرد فضول طبي حيوي هامشي. فقاعدة قمرية أو مستوطنة على المريخ مصممة للاستخدام لسنوات أو لعقود ستحتاج إلى أكثر بكثير من دعم الحياة والحماية من الإشعاع. وستحتاج إلى الثقة بأن العمليات البيولوجية الأساسية يمكن أن تستمر تحت ظروف جاذبية متغيرة، أو أن توجد بدائل هندسية وطبية عندما يتعطل الأداء الطبيعي.

حقل ذو تاريخ طويل وفجوة معرفية كبيرة

البحث في التكاثر في الفضاء ليس جديدًا. وتشير المصدر إلى أن بعثات سوفياتية في ثمانينيات القرن الماضي استكشفت تزاوج الحيوانات والحمل في الفضاء، كما فحصت أعمال لاحقة على محطة الفضاء الدولية جوانب من وظيفة الحيوانات المنوية البشرية. لكن رغم هذا المسار الطويل، لا تزال قاعدة المعرفة غير مكتملة. فقد أثبت كثير من الأعمال السابقة أن انعدام الجاذبية قد يؤثر في الأنظمة التناسلية، لكنه ترك المسارات الدقيقة التي تنشأ عبرها هذه التأثيرات مفتوحة.

ويبدو أن هذه الدراسة الأحدث تدفع المجال إلى الأمام من خلال تحديد سلوك الملاحة بوصفه أحد الآليات المتأثرة بانعدام الجاذبية المُحاكى. والأهم من ذلك أنها تشير إلى أن إشارة كيميائية مثل البروجسترون قد تساعد في استعادة جزء من تلك الوظيفة المفقودة. وهذا الجمع بين آلية محددة ومسار محتمل للتخفيف هو ما يحول القلق الافتراضي إلى أجندة بحثية قابلة للتنفيذ.

المرحلة التالية من بيولوجيا الفضاء

لا ينبغي قراءة النتيجة على أنها دليل على أن التكاثر البشري في الفضاء مستحيل. والأفضل فهمها على أنها دليل على أن العملية قد تحتاج إلى دعم بيئي أو طبي أو تقني لا يكون ضروريًا على الأرض. ومع سعي وكالات الفضاء والبرامج التجارية إلى مهمات أطول ونقاط تمركز دائمة، سيتعين نقل التكاثر من هامش بيولوجيا الفضاء إلى قلب التخطيط للمهام.

وفي الوقت الراهن، تبرز الدراسة نقطة بسيطة ذات تبعات كبيرة: البقاء في الفضاء ليس مثل التكاثر فيه. فالأنظمة التي تبقي رواد الفضاء أصحاء بما يكفي للعمل قد لا تحفظ تلقائيًا الظروف اللازمة لبدء حياة جديدة. وإذا كانت البشرية تنوي أن تصبح نوعًا يعيش في الفضاء بمعنى يتجاوز المؤقت، فإن الإجابة عن هذا السؤال ستكون حتمية.

تعتمد هذه المقالة على تقرير من Universe Today. اقرأ المقال الأصلي.