Дві близнюки-космонавти служили морськими свинками для вивчення впливу космосу на організм.

Один близнюк у космосі та один на Землі. Завдяки природі, яка створила дві однакові копії генів Келлі, а також самим близнюкам Скотту і Марку, які обидва вирішили обрати кар'єру космонавта, НАСА змогло провести експеримент, який інакше не став би можливим. Поки Скотт провів майже рік (340 днів) на Міжнародній космічній станції (МКС), його брат залишився на землі; Марк звільнився з НАСА в 2011 році, щоб доглядати за своєю дружиною, колишньою конгресменкою Габріель Гіффордс, яка того року майже дивом пережила спробу вбивства з вогнепальним пораненням в голову.

космосі

Пов’язані новини

Після повернення Скотта Келлі на Землю 10 дослідницьких досліджень аналізують зміни в його тілі, порівнюючи його зі своїм братом Марком, як у грі семи відмінностей. Перші результати так званого дослідження близнюків щойно оприлюднені. Проект є частиною Програми досліджень людини НАСА, яка аналізує, як реагуватиме людське тіло, якщо в майбутньому ми здійснимо довгі подорожі космосом, включаючи інші планети. Ось деякі речі, які ми знаємо про те, що життя за межами Землі могло б зробити з нашим тілом.

Рідина перерозподіляється і робить обличчя пухким

Найбільш безпосереднім симптомом при переході від земної гравітації до мікрогравітації космосу (насправді на МКС гравітація практично така ж, як і на Землі, але перебування в безперервному орбітальному вільному падінні створює ефект мікрогравітації) є те, що рідина тіла перерозподіляється вгору, що викликає набряк обличчя; воно відоме як "місячне обличчя". Загалом з ніг на голову піднімається близько двох літрів рідини. З очевидних причин жоден науково-фантастичний фільм ніколи не відображає цей ефект; щоб імітувати це на Землі, акторів довелося б повісити догори ногами.

Космічна короткозорість

До 80% космонавтів повертаються з космосу з короткозорістю, незважаючи на те, що багато з них - пілоти, які раніше насолоджувались ідеальним зором; Скотт Келлі повинен був носити окуляри після повернення. Спочатку вважалося, що це вплив тиску, що чиниться на задню частину очей рідиною, яка піднімається з ніг на голову, але дослідження показали, що існує щось інше: через відсутність сили тяжіння мозок виробляє занадто багато спинномозкової рідини, рідини центральної нервової системи, і цей надлишок деформує очі. Поки що єдиним засобом для космічних мандрівників є окуляри.

Келлі працює на МКС, озброївшись окулярами. ПОТ

Втрата кісткової та м’язової маси

У космосі ми плаваємо, і пересування вимагає набагато менших зусиль, ніж на Землі. Коли м’язи простоюють, тіло вирішує, що може обійтися без деяких з них, і переробляє їх. Щось подібне трапляється з кістками, які прискорено втрачають мінерали: в той час як літня людина на Землі може втрачати 1% кісткової маси на рік, у космосі ця кількість випаровується за місяць. Але обидва ефекти можна зменшити, виконуючи фізичні вправи, обов’язкові для всіх космонавтів.

Пошкодження печінки та нирок

Переробка кальцію з кістки створює додаткову роботу на нирках, що може збільшити ризик розвитку каменів у нирках. Але ще більш тривожним ефектом є погіршення роботи печінки, яке в даному випадку спостерігалося не у космонавтів, а у мишей. Вже через два тижні у космосі тварини продемонстрували ознаки неалкогольного стеатозу печінки, накопичення жиру в печінці, що не пов’язано з вживанням алкоголю та часто пов’язане з ожирінням. Це тривожний симптом, оскільки якщо він прогресує, це може призвести до фіброзу або цирозу печінки. Вчені вважають, що причиною є відсутність сили тяжіння, але механізм, який її викликає, досі невідомий.

Ми зростаємо

Скотт Келлі повернувся з космосу на два сантиметри вище, ніж його брат Марк. Космонавти виростають у космосі до 3%, нібито тому, що їх хребет видовжується через брак сили тяжіння. Ефект тимчасовий і зникає через довгий час після повернення на Землю. Але на Марсі це було б постійно, оскільки гравітація становить третину земної.

Марк і Скотт Келлі в космічному центрі Джонсона в Х'юстоні, штат Техас. ПОТ

Зміни в мозку

Затримка тривалої космічної подорожі може бути нестерпною для погано підготовленого розуму, але психологічний не єдиний тягар, який мозок повинен нести в космосі. Нещодавнє дослідження показало, що астронавти повертаються із зміненою структурою мозку таємничим чином: деякі регіони скорочуються, а інші ростуть, наприклад, ті, що контролюють ноги. Дослідники вважають, що це може бути через перерозподіл ліквору через відсутність сили тяжіння.

Ризик деменції

Провівши півроку на МКС, британський астронавт Тім Пік заявив, що відчував "найгірше похмілля у світі". Але нудота, запаморочення або запаморочення - не найгірший слід, який може залишити простір на мозку: більше занепокоєння викликає когнітивна шкода. Імітаційні дослідження з мишами свідчать про те, що космічні промені, присутні в космосі, можуть спричиняти сплутаність свідомості, тривогу, порушення поведінки та порушення пам’яті, пов’язані із запаленням мозку та порушеннями нейрональних зв’язків. Ці ефекти не спостерігались у людей, оскільки МКС залишається всередині магнітосферного міхура, який захищає Землю від більшої частини космічного випромінювання. Але цього не сталося б на Марсі, де астронавти були б повністю виставлені.

Небезпека раку

Незважаючи на захист магнітосфери, навіть на МКС астронавти отримують більше радіації, ніж на Землі: за оцінками NASA, під час свого перебування в космосі Скотт Келлі зазнав радіації, еквівалентної 5250 польотам з Лос-Анджелеса в Нью-Йорк. Найбільший ризик такого впливу - рак, через появу мутацій в ДНК клітин. На основі досліджень людей, які зазнали радіаційного опромінення на Землі внаслідок ядерних аварій, атомних бомб чи терапії, вчені встановили, що основними видами раку, обумовленими цією причиною, є лейкемії та пухлини легенів, молочної залози, шлунка, товстої кишки, сечового міхура та печінки. У разі місії на Марс ризик смерті від раку може сягати 15%.

Зміни кишкової флори

Одним з найбільш дивовижних результатів дослідження Близнюків, хоча він і раніше попередній, є те, що склад флори кишечника Скотта Келлі змінився за його перебування в космосі. Зокрема, дослідники виявили зміну балансу між двома основними групами бактерій у флорі, Firmicutes та Bacteroidetes, що було відновлено знову, коли Скотт повернувся на Землю. Хоча протягом року експерименту дієта обох братів, очевидно, була різною, вчені досі не впевнені у значенні цього спостереження.

Клітини молодшого віку?

Поки що рано оцінювати наслідки найдивнішого ефекту, який спостерігається у Скотта Келлі: космічні подорожі подовжували теломери його клітин, кінці хромосом, які вкорочуються в міру старіння людини і які пов’язані зі здоров’ям та фізичною формою. Повернувшись на Землю, вони повернулися до своєї нормальної довжини. Дослідники вважають, що подовження може відбуватися через те, що Скотт більше займався в космосі та дотримувався низькокалорійної дієти.

Зміни в генній активності на сьогодні є найменш відомою аспектом впливу космічних подорожей на тіло, і саме це є однією з головних цілей дослідження Скотта та Марка Келлі. NASA йде на слід того, що він називає "космічним геном", який міг би бути активований, коли Скотт перебував на орбіті. Протягом цього року дослідники надаватимуть більш детальні результати дослідження близнюків.