अनुकरण केलेली सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षण व्यवस्था फलनिषेचनाच्या महत्त्वाच्या टप्प्यांना बाधा आणू शकते, असे अभ्यासात आढळले

प्रजनन हा आता अंतराळप्रवासाचा प्रश्न का बनत आहे

सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षणात जीवन मानवी शरीरात कसे बदल घडवते, याची नोंद अंतराळ संस्था अनेक दशकांपासून घेत आहेत. स्नायू आणि हाडांचे नुकसान, द्रवांचे स्थलांतर, हृदयवहिन्यासंबंधी बदल, रोगप्रतिकारक यंत्रणेतील बिघाड, मानसिक ताण, आणि किरणोत्सर्गाचा संपर्क हे दीर्घ मोहिमांवरील अंतराळवीरांसाठी आधीपासूनच मान्य झालेल्या चिंता आहेत. चंद्रावर, आणि पुढे मंगळावर, अधिक कायमस्वरूपी मानवी उपस्थितीची योजना संकल्पनेतून अंमलबजावणीकडे जात असताना, संशोधक आता एका अधिक कठीण आणि अधिक वैयक्तिक प्रश्नाला सामोरे जात आहेत: पृथ्वीपासून दूर प्रजनन स्वतः सामान्यरीत्या कार्य करू शकते का?

या आठवड्यात चर्चेत आलेल्या नव्या अभ्यासातून असे अधिक पुरावे मिळतात की, शुक्राणू आणि अंडी एकाच वातावरणात आणणे इतकेच पुरेसे नाही. ऑस्ट्रेलियातील संशोधकांनी सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षणाचे अनुकरण करणारे प्रयोगशाळा प्रयोग केले आणि मानव, डुकरे, आणि उंदीर यांच्या शुक्राणूंचे फलन-संबंधित प्रक्रियांदरम्यानचे वर्तन तपासले. Communications Biology मध्ये प्रकाशित झालेल्या त्यांच्या निष्कर्षांनुसार एक विशिष्ट असुरक्षा दिसते: शुक्राणू हालचाल करू शकतात का हा प्रश्न नाही, तर ते अंड्यापर्यंत पोहोचून त्याचे फलन करण्याइतके प्रभावीपणे दिशा शोधू शकतात का हा मुद्दा आहे.

संशोधकांनी काय तपासले

हे प्रयोग फलनाच्या एका अत्यंत महत्त्वाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यावर केंद्रित होते. नैसर्गिक परिस्थितीत शुक्राणू फक्त पुढे पोहत नाहीत. त्यांना द्रवप्रवाहाला प्रतिसाद द्यावा लागतो, अरुंद मार्गांमध्ये स्वतःला योग्य स्थितीत ठेवावे लागते, आणि अंड्यापर्यंत नेणाऱ्या रासायनिक संकेतांचा पाठपुरावा करावा लागतो. या अभ्यासात मानव, डुक्कर, आणि उंदीर यांच्या शुक्राणू नमुन्यांचा वापर करून चार तासांच्या कालावधीत अनुकरण केलेल्या सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षणाचा या वर्तनांवर कसा परिणाम होतो, हे पाहण्यात आले.

हे रूपरेषा महत्त्वाची आहे, कारण यशस्वी फलन हे एका एकमेव हालचालीच्या चाचणीचे परिणाम नसून अनेक समन्वित यंत्रणांचे फलित असते. एक शुक्राणू पेशी व्यापक अर्थाने अजूनही गतिमान असू शकते, पण प्रवास पूर्ण करण्यासाठी आवश्यक दिशादर्शक संकेत गमावू शकते. दिलेल्या अहवालानुसार, नव्या कामाचे योगदान नेमके तिथेच आहे. शुक्राणू एका वाहिनीतून कसे प्रवास करतात आणि अंड्यापर्यंत पोहोचण्याची शक्यता वाढवणाऱ्या मार्गदर्शक यंत्रणांना ते कसे प्रतिसाद देतात, यामध्ये संशोधकांना विशेष रस होता.

मानवी शुक्राणू पोहत राहिले, पण दिशा हरवली

मानवी नमुन्यांमधील सर्वात महत्त्वाचा निष्कर्ष असा की, अनुकरण केलेल्या सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षणाखाली शुक्राणूंची पोहण्याची क्षमता मोठ्या प्रमाणात बाधित झाली नाही, पण त्यांची नेव्हिगेशन क्षमता बदलली. यावरून असे सूचित होते की सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षणामुळे निर्माण होणारा धोका प्रजनन कार्य पूर्णपणे बंद करण्या इतका सरळ नसावा. त्याऐवजी, हे वातावरण शुक्राणूंच्या त्या क्षमतेत हस्तक्षेप करू शकते, ज्याद्वारे ते फलनादरम्यान वापरल्या जाणाऱ्या दिशादर्शक माहितीस समजून घेतात किंवा त्यावर कृती करतात.

अभ्यासात प्रोजेस्टेरोनमध्ये एक संभाव्य प्रतिकारक उपायही आढळला, जो शुक्राणूंसाठी रासायनिक संकेत म्हणून काम करतो. नोंदवलेल्या प्रयोगांमध्ये या संकेतामुळे नेव्हिगेशनची समस्या हाताळण्यास मदत झाली. याचा अर्थ दीर्घकालीन अंतराळ मोहिमांसाठी प्रजननाचे आव्हान सुटले आहे असा नाही. पण याचा अर्थ असा की ही यंत्रणा ओळखता येऊ शकते आणि, किमान तत्त्वतः, काही प्रमाणात दुरुस्तही करता येऊ शकते. अंतराळ वैद्यकशास्त्रासाठी हा महत्त्वाचा बदल आहे. एखादी जैविक समस्या बिघडलेल्या सिग्नलिंग प्रक्रियेपर्यंत कमी करता आली, तर त्यावर हस्तक्षेप विकसित करता येण्याची शक्यता वाढते.

प्राण्यांच्या निष्कर्षांमध्ये कमी फलनयश दर्शवले

प्राण्यांच्या मॉडेल्समधील निष्कर्ष अधिक थेट होते. अभ्यासाच्या परिस्थितीत उंदरांमध्ये यशस्वीरीत्या फलित झालेल्या अंड्यांमध्ये 30 टक्के घट दिसून आली, असे संशोधकांनी नमूद केले. डुक्करांच्या शुक्राणूंमध्येही यशस्वी फलन कमी झाल्याचे त्यांनी नोंदवले. हे निष्कर्ष बळकटी देतात की बदललेले नेव्हिगेशन हे केवळ प्रयोगशाळेतील कुतूहल नसून, फलनाच्या परिणामांवर मोजता येईल असा परिणाम करू शकते.

प्राण्यांवरील अभ्यास मानवी प्रजननाशी पूर्णपणे जुळत नाहीत, आणि दिलेल्या स्रोतानेही असा दावा केलेला नाही. पण ते संबंधित आहेत, कारण सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षणाशी संबंधित परिस्थितीतील बदलांचे मोजता येणारे पुढील परिणाम होऊ शकतात, हे ते दाखवतात. शुक्राणू अजूनही हालचाल करू शकत असताना जर फलनदर कमी होत असेल, तर भविष्यातील अंतराळ प्रजनन नियोजनात पर्यावरणीय सहाय्य प्रणाली, वैद्यकीय प्रोटोकॉल, आणि कदाचित पृथ्वीबाहेरील परिस्थितीसाठी अनुकूलित सहाय्यक प्रजनन तंत्रज्ञान यांचा विचार करावा लागेल.

मानवी वसाहतीपलीकडे हे का महत्त्वाचे आहे

या अभ्यासाचे महत्त्व कक्षेत किंवा दुसऱ्या जगात लोकांना मुले होण्याच्या शक्यतेपलीकडे जाते. संशोधकांच्या मते, सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षणात सुरुवातीचे फलन कसे घडते हे समजून घेणे बाह्यग्रही वसाहतींमध्ये अन्नपुरवठा व्यवस्था टिकवून ठेवण्यासाठीही महत्त्वाचे ठरू शकते. दीर्घकालीन वसाहत फक्त मानवी जीवशास्त्रावर नाही, तर पृथ्वीवरून सतत पुनर्भरण न होता सक्षम प्राणी लोकसंख्या आणि व्यापक जीवन-समर्थन परिसंस्था राखण्याच्या क्षमतेवरही अवलंबून असेल.

यामुळे प्रजनन हा एक धोरणात्मक प्रणालीगत मुद्दा बनतो, एखादी संकुचित जैववैद्यकीय उत्सुकता नव्हे. वर्षानुवर्षे किंवा दशकांपर्यंत वापरासाठी आखलेल्या चंद्र तळाला किंवा मंगळ वसाहतीला केवळ जीवन-समर्थन आणि किरणोत्सर्ग संरक्षण पुरेसे नाही. बदललेल्या गुरुत्वीय परिस्थितीत मूलभूत जैविक प्रक्रिया सुरू राहतील याची खात्री लागेल, किंवा नैसर्गिक कार्य बिघडलेल्या ठिकाणी अभियांत्रिकी आणि वैद्यकीय पर्याय उपलब्ध असतील.

दीर्घ इतिहास आणि मोठी ज्ञानदरी असलेले क्षेत्र

अंतराळातील प्रजननावरील संशोधन नवीन नाही. स्रोत नोंदवतो की 1980च्या दशकातील सोव्हिएत मोहिमांनी अंतराळातील प्राणी मिलन आणि गर्भधारणा यांचा अभ्यास केला होता, आणि नंतर आंतरराष्ट्रीय अंतराळ स्थानकावरील कामाने मानवी शुक्राणू कार्याच्या पैलूंची तपासणी केली. पण त्या दीर्घ प्रवासानंतरही ज्ञानाचा पाया अपुरा आहे. आधीच्या बर्‍याच कामांनी सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षण प्रजनन प्रणालींवर परिणाम करू शकते, हे दाखवले; मात्र हे परिणाम नेमक्या कोणत्या मार्गांनी उद्भवतात, हे उघडेच ठेवले.

हा नवा अभ्यास अनुकरण केलेल्या सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षणाने प्रभावित होणाऱ्या यंत्रणांपैकी एक म्हणून नेव्हिगेशन वर्तन ओळखून या क्षेत्राला पुढे नेतो, असे दिसते. तितकेच महत्त्वाचे म्हणजे, प्रोजेस्टेरोनसारखा रासायनिक संकेत हरवलेल्या कार्याचा काही भाग पुनर्संचयित करण्यात मदत करू शकतो, असेही तो सूचित करतो. स्पष्ट यंत्रणा आणि संभाव्य शमन मार्ग यांचे हे संयोजनच अंदाजाधिष्ठित चिंतेला कृतीयोग्य संशोधन कार्यक्रमात रूपांतरित करते.

अंतराळ जीवशास्त्राचा पुढचा टप्पा

या निष्कर्षाचा अर्थ अंतराळात मानवी प्रजनन अशक्य आहे, असा लावू नये. याला असे समजणे अधिक योग्य आहे की, या प्रक्रियेसाठी पृथ्वीवर आवश्यक नसलेले पर्यावरणीय, वैद्यकीय, किंवा तांत्रिक सहाय्य लागू शकते. अंतराळ संस्था आणि व्यावसायिक कार्यक्रम दीर्घ मोहिमा आणि कायमस्वरूपी चौक्यांकडे वाटचाल करत असताना, प्रजननाला अंतराळ जीवशास्त्राच्या कडेकडून मिशन नियोजनाच्या केंद्रस्थानी आणावे लागेल.

सध्या हा अभ्यास एक साधा पण मोठे परिणाम असलेला मुद्दा अधोरेखित करतो: अंतराळात जगणे आणि तिथे प्रजनन करणे एकच गोष्ट नाही. अंतराळवीरांना काम करण्याइतके निरोगी ठेवणाऱ्या प्रणाली नवीन जीवन सुरू करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या परिस्थिती आपोआप जपू शकत नाहीत. मानवजात जर तात्पुरत्या अर्थाने नव्हे, तर खऱ्या अर्थाने अंतराळगामी प्रजाती बनू इच्छित असेल, तर त्या प्रश्नाचे उत्तर अपरिहार्य असेल.

हा लेख Universe Today च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.