Как люди могут измениться для жизни на других планетах
Космос — враждебная среда для человека. Даже на Марсе поселенцы столкнутся с смертельно опасным уровнем радиации, скудными ресурсами и пониженной гравитацией.
В научно-фантастическом фильме «Микки 17» (Bong Joon Ho) одноимённый космический путешественник (Роберт Паттинсон) раз за разом подвергается смертельному риску. После каждой гибели его тело воссоздаёт 3D-принтер.
Хотя 3D-печать целого человеческого тела с восстановлением памяти — это чистая фантастика, идея интригует Кристофера Мейсона, биомедицинского исследователя из Корнеллского университета, изучающего проблемы здоровья в космосе.
«Если бы вы могли напечатать тело и идеально его восстановить, вы могли бы, в теории, многое узнать о теле, помещённом в более опасную ситуацию».
В своей книге «Следующие 500 лет: Инженерия жизни для достижения новых миров» Мейсон утверждает, что люди должны взять инструменты эволюции в свои руки, чтобы обеспечить долгосрочное будущее жизни во Вселенной.
У нас есть лишь около миллиарда лет, прежде чем активность Солнца сделает Землю непригодной для жизни.
«Люди — единственный вид, осознающий возможность вымирания, и это накладывает на нас уникальную обязанность по отношению ко всей жизни».
Адаптация человека к космосу
Исследования показывают, что тело может временно приспосабливаться к тяготам космического полёта. Это подтвердило исследование близнецов NASA, в котором сравнивали астронавта Скотта Келли (год на МКС в 2015–2016) и его брата-близнеца Марка на Земле.
Было обнаружено, что у Скотта Келли в космосе изменилась работа генов и иммунной системы, вероятно, из-за радиации и стресса.
«Более 90% этих изменений вернулись к норме в течение нескольких месяцев после возвращения на Землю».
Однако некоторые изменения оказались долгосрочными.
Генетические решения для выживания
За пределами защитного магнитного поля Земли радиация становится главной угрозой. Трёхлетняя миссия на Марс может подвергнуть астронавтов канцерогенным дозам.
Мейсон предлагает использовать генетические инструменты для повышения устойчивости. Например, гены тихоходок (tardigrades), способных выживать в вакууме и при сильном облучении.
«Мы создали в лаборатории клетки, которые могут использовать ген тихоходки в человеческой клетке и повысить устойчивость к радиации — с уменьшением повреждения ДНК на 80%».
С помощью инструментов редактирования генов, подобных CRISPR, можно было бы:
- Повысить радиационную устойчивость.
- Улучшить зрение космических путешественников.
- Усилить иммунный ответ.
- Облегчить возможность «впадать в спячку» во время долгого перелёта.
«Простейшее изменение — это способность самостоятельно производить все аминокислоты и витамины. Ген для производства витамина C, например, всё ещё есть в нашей ДНК. Он просто деградировал и не функционирует. Но с небольшими изменениями вы могли бы производить свой собственный витамин C».
Будущее: этичная модификация и «биология точка-точка»
По мере развития генетики задачи космических полётов станут менее пугающими — не только для астронавтов, но и для обычных людей.
«Можно представить случай, когда вы этично, ответственно и безопасно модифицируете человека, чтобы он мог отправиться в космос. Это не так далеко».
Если на другой планете (например, на Марсе) путешественники столкнутся с неизвестными микробами, им не придётся справляться с этим в одиночку.
Мейсон предлагает концепцию «биологии точка-точка»:
- Генетический код инопланетного микроба секвенируется на месте (оборудование уже тестировалось на МКС).
- Данные ДНК передаются исследователям на Землю.
- В лабораториях с большими ресурсами микроб синтезируется и изучается.
- Обновлённые знания и решения отправляются обратно на Марс.
«Можно представить себе цикл: наблюдение, изучение, передача данных, повтор в месте с большими ресурсами — а затем возврат этих знаний, чтобы помочь организмам адаптироваться».
В таком мире Микки не пришлось бы умирать каждый день.