Чел

Сперматозоиды теряются в условиях микрогравитации, и это может серьезно повлиять на космические путешествия. Источник изображения: popsci.com

Сперматозоиды людей, мышей и свиней не могут найти дорогу к яйцеклетке, когда гравитация отключена хотя плывут они при этом с обычной скоростью. Новое исследование Университета Аделаиды показало, что невесомость не замедляет сперматозоиды, а дезориентирует их: они буквально теряются. И это может стать одной из главных проблем для будущих космических колоний. И это уже не первая попытка понять, возможно ли вообще естественное зачатие в невесомости.

Что происходит со сперматозоидами в невесомости: результаты эксперимента

Исследователи из Института Робинсона при Университете Аделаиды (Австралия) решили проверить, как микрогравитация влияет на способность сперматозоидов добраться до яйцеклетки. Для этого они использовали образцы спермы трёх видов млекопитающих людей, мышей и свиней и поместили их в специальный лабиринт, имитирующий женский репродуктивный тракт.

Невесомость моделировали на Земле с помощью 3D-клиностата прибора, который непрерывно вращает образцы в нескольких плоскостях. Устройство работает, непрерывно вращая клетки или образцы в нескольких направлениях, по сути, рандомизируя направление гравитационного притяжения настолько быстро, что клетки никогда не успевают осесть или сориентироваться, объяснила старший автор работы Николь Макферсон. С точки зрения клетки, нет постоянного верха или низа она переживает своеобразное непрерывное свободное падение, которое приближено к невесомости в космосе.

3D-клиностат прибор, имитирующий невесомость, вращая образцы в нескольких плоскостях

Это первый раз, когда удалось показать, что гравитация важный фактор в способности сперматозоидов ориентироваться в канале, подобном репродуктивному тракту. Результаты опубликованы 26 марта 2026 года в журнале Communications Biology.

Почему сперматозоиды теряют ориентацию в невесомости

Результаты оказались однозначными: учёные наблюдали значительное снижение числа сперматозоидов, которые смогли успешно пройти через камеру-лабиринт в условиях микрогравитации по сравнению с нормальной гравитацией. Для человеческих сперматозоидов навигационная эффективность упала примерно на 40%.

При этом и это, пожалуй, самая любопытная деталь физическое движение сперматозоидов не изменилось: они плавали с нормальной скоростью, просто не могли удержаться на курсе. Проблема была не в моторе, а в навигаторе. Причём трудности начинаются ещё раньше, потому что даже секс в космосе с физиологической точки зрения куда сложнее, чем кажется.

Без гравитации сперматозоиды плывут с нормальной скоростью, но теряют направление

Почему так происходит? Команда под руководством репродуктивного иммунолога Ханны Лайонс пока не знает наверняка. Исследователи предполагают, что без привычного притяжения сперматозоиды теряют контакт со стенками канала, которые могут задавать направление движения. Проще говоря, в обычных условиях гравитация помогает сперматозоидам чувствовать стенки репродуктивного тракта и двигаться вдоль них примерно так же, как мы ориентируемся в тёмном коридоре, касаясь стен руками. Без гравитации этот контакт пропадает, и клетки начинают блуждать.

Даже если сперматозоид всё-таки доберётся до яйцеклетки, дальнейший процесс тоже нарушается. Когда мышиные сперматозоиды провели четыре часа в имитированной невесомости, а затем были подведены к яйцеклеткам, число успешных оплодотворений упало на 30% по сравнению с нормальными условиями.

Более длительное воздействие оказалось ещё более губительным: наблюдались задержки в развитии и, в некоторых случаях, уменьшение числа клеток, из которых формируется плод на самых ранних стадиях развития эмбриона. Картина становится ещё тревожнее, если вспомнить, что в условиях отсутствия гравитации ДНК быстро мутирует.

Верно ли то же самое для человека пока неясно, но в клиностате сперматозоиды людей и мышей вели себя схожим образом. Это делает результаты тревожными, хотя и предварительными: исследование проводилось не в космосе, а в лабораторном симуляторе, и его ещё предстоит подтвердить в реальных условиях невесомости.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем Telegram-канале. Подпишитесь прямо сейчас!

Как прогестерон помогает сперматозоидам ориентироваться в невесомости

Впрочем, исследование принесло и обнадёживающий результат. Гравитация не единственная сила, которую сперматозоиды используют для навигации. Учёные смогли направить человеческие сперматозоиды к концу лабиринта даже в условиях микрогравитации для этого нужно было проложить сильный химический след с помощью гормона прогестерона.

Прогестерон работает как химический сигнал своего рода биологический маяк, который яйцеклетка выделяет во время овуляции. Хемотаксис (движение клетки по химическому градиенту) частично компенсировал отсутствие гравитации.

Однако есть существенная оговорка: концентрации прогестерона, необходимые для достижения эффекта, были значительно выше тех, что естественно присутствуют в женском репродуктивном тракте. Так что это пока не готовое решение для космических колонистов, а скорее направление для дальнейших исследований.

Прогестерон помогает сперматозоидам найти яйцеклетку даже без гравитации но в повышенных дозах

При этом многие здоровые эмбрионы всё-таки сформировались даже при оплодотворении в таких условиях это даёт надежду, что репродукция в космосе однажды станет возможной.

Можно ли человеку размножаться в космосе: что уже известно

Это исследование часть нарастающего потока работ, которые пытаются ответить на фундаментальный вопрос: сможет ли человечество размножаться за пределами Земли? И пока ответ скорее мы не знаем.

Ещё в 1987 году советская миссия Космос-1887 с крысами и эксперименты 1998 года с мышиными эмбрионами на шаттле Колумбия указывали на репродуктивные проблемы в космосе. В 2018 году миссия NASA Micro-11 впервые отправила человеческие сперматозоиды на МКС для изучения невесомости. Предыдущие эксперименты с морскими ежами и бычьими сперматозоидами показали, что активация движения происходит в невесомости быстрее, но подготовка к слиянию с яйцеклеткой медленнее или вовсе не происходит.

С развитием коммерческих космических полётов учёные предупреждают, что мы знаем слишком мало о том, как микрогравитация и другие опасности космоса например, радиация влияют на половые клетки и репродукцию человека. Нынешняя работа из Аделаиды первая, в которой оценивалась именно навигация сперматозоидов через канал, имитирующий репродуктивный тракт, в контролируемых условиях микрогравитации.

С момента, когда сперматозоид начинает путь, и до момента, когда эмбрион начинает развиваться, гравитация играет роль, которую мы только начинаем раскрывать. Гравитация это не просто фон жизни, она глубоко встроена в биологические процессы, которые её создают, резюмировала Макферсон.

Для тех, кто мечтает о лунных и марсианских базах, это важный сигнал. По словам Макферсон, понимание того, могут ли люди и виды, от которых мы зависим, успешно размножаться в таких условиях не любопытство, а необходимость. Вопрос уже не в том, полетим ли мы на Марс, а в том, сможем ли мы там остаться надолго. И ответ на него, судя по всему, начинается с биологии самых маленьких клеток нашего тела. И дело не только в половых клетках: что станет с человеком на Марсе, учёные пока понимают лишь в общих чертах.

1. Дэвид Райх из Гарвардского университета, один из 68 соавторов нового исследования. 2. 1000-летний костяной веретенообразный предмет, созданный представителем недавно идентифицированной группы коренных народов. Источник изображений: allthatsinteresting.com

Учёные неожиданно выявили генетическую линию людей, которые жили в почти в полной изоляции дольше, чем египетские пирамиды стоят на Земле. Они обитали в центре Аргентины, почти не мигрировали, не смешивались с соседями и умудрились просуществовать примерно 8500 лет, не оставив о себе почти никаких следов. Анализ ДНК более 300 древних останков показал: это была отдельная ветвь коренного населения Южной Америки, до сих пор неизвестная науке. И это открывает совершенно новый взгляд на заселение континента людьми. Теперь у исследователей появился шанс восполнить огромный исторический пробел, который долгое время называли белым пятном археологии Аргентины.

Кто жил в центре Аргентины тысячи лет назад и что показало исследование ДНК

До недавнего времени историки знали о трёх больших группах древних народов региона: андах, тропической Амазонии и Патагонии. Но центральная часть страны оставалась загадкой.

Новое исследование, опубликованное в Nature, перевернуло картину: среди ДНК людей, живших на территории Аргентины в течение последних 10 тысяч лет, выделилась совершенно отдельная генетическая линия, существовавшая автономно, словно маленький мир внутри большого континента.

Учёные изучили останки 310 древних людей это увеличило доступный набор данных по региону больше чем в десять раз. Именно благодаря таким образцам удалось выявить невидимую прежде популяцию, существование которой долго скрывалось из-за нехватки археологических находок. Правда собственного названия ей пока не дали.

Куэва-де-лас-Манос в Санта-Крус, Аргентина, один из немногих значимых доисторических археологических памятников в регионе. Источник изображения: allthatsinteresting.com

Даже знаменитая Пещера Рук с отпечатками ладоней, созданными 139,5 тысяч лет назад, лишь косвенно намекает на их присутствие.

Подписывайтесь на нас в Telegram и Дзен, чтобы быть в центре научных событий!

Почему древняя популяция Аргентины жила в изоляции 8500 лет

Самое удивительное открытие эта популяция почти не мигрировала. В отличие от древних жителей Европы или Азии, которых засухи, языковые изменения и климат толкали в путешествия, эта группа оставалась на одном месте не смотря на изменения.

Нет горных преград, нет океана, нет пустынь и всё же они почти не контактировали с соседями. Это до сих пор вызывает вопросы.

Эта статуэтка, созданная около 1000 лет назад, один из артефактов, оставленных древними жителями центральной Аргентины, проживающими в этом регионе почти 8500 лет. Источник изображения: science.org

Читайте также: в Египте найден древний город, которым правила богиня-кобра

Генетическая линия исчезла примерно в 1800 году н. э., но её следы всё ещё заметны у современных аргентинцев. Вероятно, это одна из ключевых индейских родословных страны.

Учёные надеются, что новые образцы помогут понять: что удерживало людей этой культуры вместе так долго традиции, язык, образ жизни или нечто совсем иное?

Последние комментарии