每当人们在仰望星空的时候,就有着许许多多的想象,也激发了人们对外太空的好奇心。移民外太空,更是成为许多科幻作品中的经典题材。如今随着科技的进步,这些也不再是梦想。月球基地计划的实施,马斯克的火星移民计划,让人们看到了将人类文明拓展到外太空的可能性。
如果真的离开地球家园,远征星辰大海,人类是否能在宇宙中正常的繁衍?这也是摆在科学家面前的一大难题。
大家都知道,地球表面的引力为9.81米每二次方秒,而太空处于真空状态,在这种环境下,航天员的生理机能会发生一系列的变化,例如骨骼密度下降、肌肉萎缩、心血管系统功能减弱等等。而且在国际空间站上,宇航员长期暴露在强烈的辐射环境中,辐射剂量是地球上的100倍。这对人体,尤其是生殖系统,造成的伤害也是不可逆转的。
在这种情况下,科学家们又做了哪些实验呢,接下来就一起看看吧。
1994年,日本研究人员将4条成年青鳉鱼带上了航天飞机,开始了15天的太空巡游。经过观察,青鳉鱼不仅能够在太空中正常交配,还成功的繁育出了后代。这表明,微重力环境对鱼类的生殖影响并不大。
但后来哺乳动物的实验,情况却变得有些复杂。1995年,美国科学家将怀孕的老鼠送入太空,小老鼠顺利降生,但科学家们发现所生的幼鼠存在平衡障碍、脑积水等异常。经过进一步的研究,太空环境会对哺乳动物的生殖系统、发育过程造成负面影响。
为了更深入地研究太空环境对人类繁衍的影响,美俄两国分别开展了人类太空交配实验。
2000年,俄罗斯进行了一次为期8个月的空间站地面模拟训练。两名俄罗斯航天员在密闭的环境中,由于受不了巨大的心理压力,最终发生争吵并大打出手。而另一名俄罗斯男航天员则因生理需求向加拿大女航天员示爱求吻。
面对这一尴尬局面,俄罗斯航天当局迅速采取行动,下令在所有训练基地内的本国和外国航天员的太空舱之间加装门锁,以防止此类事件再次发生。通过这些事件也足以说明,人在长期封闭的环境下,不仅心理上会承受巨大的压力,生理上也会有「情不自禁」的需求。
到了2001年的时候,美国开始了一项太空计划,他们让一对宇航员夫妻在太空中进行「交流」,为的就是验证人类在宇宙中进行繁衍可能性。
虽然理想很丰满,但现实却很骨感。
在太空中,宇航员的身体会因为没有引力而漂浮在空中,难以保持固定姿势,更不用说进行亲密的接触了。为了解决这个难题,科学家们专门设计了固定装置,帮助他们克服失重带来的阻力。即使有了这些辅助工具,想要在失重环境下完成「交流」,宇航员仍然需要进行大量的训练。
除了失重,在太空这种极端的环境下,人的生理功能无法达到预期也是一大关键难点。大家都知道,失重会导致体液循环减慢,血压下降,最直接的影响就是,男宇航员的生理功能。虽然女宇航员极力配合,但男宇航员迟迟不能「上线」。还有就是太空中没有空气对流,宇航员更容易出汗脱水。再加上宇宙辐射还会对人体造成伤害,尤其会影响胎儿的健康发育。
有了这些问题,即便成功「交流」,生出的婴儿也未必是健康的状态。所以,经过长达几十天的努力,女宇航员最终还是未能受孕。后来科学家们经过分析又发现,在失重环境下,液体失去了流动性,变得黏稠而透明,这使得精子和卵子难以结合,自然也就无法受孕。
这场实验的失败,是否就意味着人类无法在太空环境下完成繁衍后代的任务呢?
其实在2013年的时候还做过一次实验,为了验证太空辐射对生殖系统的潜在影响,日本科学家若山照彦团队将冷冻干燥的小鼠精子样本送上国际空间站,历经288天后返回地球。研究结果出人意料,虽然这些精子暴露在强烈的辐射环境中,但生下的后代却非常的健康。
但是,这项研究仅限于9个月的考察时间跨度。如果随着时间的延长,生殖细胞DNA辐射损伤一定会逐渐累积,与卵细胞结合能否修复这种损伤,目前尚无确凿证据。
值得一提的是,早在上个世纪90年代,美国也做过相似的实验。他们将2478只水母送上了太空,之所以选择水母做为实验对象,主要是因为它们适应能力强、结构简单。实验中,科学家为水母提供了模拟海洋环境,结果它们在半个月内数量激增至6万只,繁殖速度远超地球。
返回地球后,这群「太空水母」却出现了很大的变化,它们失去辨别方向和获取食物的能力,仿佛变成了「傻子」聚集在一起。经过研究表明,失重环境改变了水母的感知系统。由于缺乏重力,水母无法通过感知上下方向来寻找食物,只能本能地聚集成团。