新しい研究によると、無重力環境では精子は進むべき道を見つけるのが難しいという。
ある研究によると、精子は無重力状態の影響を受け、方向感覚を失い、生殖管内を進むのに苦労していることが判明した。
この結果は、真に宇宙を旅する種になるという人類の野心と、理論的には人間の複数の生涯にわたる旅が必要となる、遠い星へ旅行する能力に影響を与える可能性がある。
地球外での生殖の必要性
人類が真の惑星間移動を実現するには何が必要になるでしょうか。最初の人類が地球外で生まれ、生き、そして死ぬには？
環境の観点から言えば、私たちが太陽系に旅行して温かい歓迎を期待できる場所はそれほど多くありません。
クレジット: DBenitostock
それでは、私たちに最も近い地球に似た系外惑星はどこにあるのでしょうか?それはプロキシマ・ケンタウリbで、地球に似た質量を持ち、その星のハビタブルゾーン、またはゴルディロックスゾーンを周回する岩石の世界です。
人間が住むのに適しているという保証はありませんが、もしそこに行くとしたら4.2光年かかります。
つまり、4年強かかることになります。 もし 私たちは光の速さで旅行できるでしょう（私たちにはできません）。
系外惑星プロキシマ・ケンタウリ b のアーティストのイラスト。クレジット: ESO
人類がこれまでに構築した最速のものは、太陽の研究に特化した NASA 宇宙船であるパーカー太陽探査機です。
パーカーは最速で時速 692,000 km (時速 430,000 マイル) に達しました。
たとえそのような宇宙船に人間を乗せ、最高速度を維持し、人間の乗客に損害を与えなかったとしても、プロキシマ・ケンタウリbに到達するまでには6,600年以上かかるだろう。
そのためには、人類が太陽系を超えて地球に遠く離れた最も近い惑星にたどり着くためには、同じ宇宙船の中で何世代にもわたって人類が生まれる必要がある。
明らかに、惑星間種になるには宇宙でたくさんのセックスが必要になる。
NASA のパーカー太陽探査機は、これまでに構築された中で最速の物体です。クレジット: NASA
宇宙における精子の問題
オーストラリアのアデレード大学の研究者らは、宇宙での創造促進に関する最大の問題の1つは重力の欠如であり、これが精子の航行能力に悪影響を及ぼす可能性があることを発見した。
同大学のロビンソン研究所、生物医学大学院、フリーメイソン男性健康福祉センターの研究者らは、地球外の状況が精子の航行、受精、胚の発達にどのような影響を与えるかを調査した。
彼らは、人間を含む3種類の異なる哺乳類から精子サンプルを採取し、細胞を反転させることで無重力状態をシミュレートする機械にそれらを通し、方向感覚を失わせた。
次に、精子は生殖管を模倣した迷路を通過するという課題を与えられました。卵子を受精させるために必要な旅。
無重力にさらされると、胚内の胎児細胞の数が変化するようです。クレジット: アデレード大学精子胚生物学研究所
アデレード大学ロビンソン研究所の主任著者ニコール・マクファーソン博士は、「精子が生殖管などの経路を移動する能力において、重力が重要な要素であることを示すことができたのは今回が初めてだ」と語る。
「微重力条件下では、通常の重力条件と比較して、チャンバー迷路を無事に通過できた精子の数が大幅に減少していることを観察しました。
「これは、精子の物理的な動き方に変化がないにもかかわらず、すべてのモデルで正しく経験されました。これは、精子の方向の喪失が運動性の変化によるものではなく、他の要素によるものであることを示しています。」
科学者らは、人間の精子が生殖管を通過するためには重力が必要だと述べている。クレジット: SCIEPRO/SCIENCE PHOTO LIBRARY/GETTY
宇宙でのセックスの解決策はあるのか？
研究チームは、妊娠の成立に重要な性ホルモンのプロゲステロンを混合物に加えたところ、これにより、より多くの人間の精子が疑似微小重力の影響を克服できることが判明した。
「これは、プロゲステロンが卵子からも放出され、精子を受精部位に導くのに役立つためであると我々は考えていますが、これには潜在的な解決策としてさらなる研究が必要です」とマクファーソン博士は言う。
研究チームはまた、動物モデルで受精中の微重力への曝露が胚の発育に及ぼす影響も調べた。
その結果は非常に重要で、地球上の条件と比較して、無重力状態に 4 時間さらされた後に受精したマウスの卵の数が 30% 減少しました。
無重力はマウス卵の受精にほぼ 3 分の 1 の影響を与えました。クレジット: familylifestyle / Getty Images
「微重力に4～6時間さらされると、受精率が低下することが観察されました」とマクファーソン博士は言う。
「長期間の曝露はさらに有害であるようで、発育の遅れが生じ、場合によっては、胚形成の初期段階で胎児を形成する細胞が減少することがある。」
「これらの洞察は、宇宙での生殖成功がいかに複雑であるか、そして開発の初期段階全体にわたってさらなる研究が非常に必要であることを示しています。」
重力の変化は火星で子孫を残す能力にどのような影響を与えるのでしょうか?クレジット: NASA
月と火星のセックス
研究者らは今後、月や火星、人工重力システムなどの環境が人間の妊娠能力にどのような影響を与えるかを調査すると述べている。
発達におけるこうした変化は、重力が弱くなるにつれて徐々に起こるのでしょうか、それとも「全か無か」の状況なのでしょうか?
「私たちの最新の研究では、このような条件下で受精した場合でも、多くの健康な胚が依然として形成できた。これは、いつか宇宙での生殖が可能になるかもしれないという希望を私たちに与えてくれる」とマクファーソン博士は語った。
論文全文は以下から読むことができます コミュニケーション生物学 (自然ポートフォリオ)。
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