Czy moglibyśmy przeżyć dłuższą podróż kosmiczną? - Lisa Nip

Obejrzyj całą lekcję: http://ed.ted.com/lessons/could-we-survive-prolonged-space-travel-lisa-nip

Dłuższa wyprawa kosmiczna poważnie daje się we znaki ludzkiemu ciału: mikrograwitacja osłabia wzrost mięśni i kości, a wysokie dawki promieniowania powodują nieodwracalne mutacje. Gdy poważnie rozpatrujemy możliwość,
że ludzie będą podróżować w kosmosie, pojawia się ważne pytanie: nawet jeśli uciekniemy z ziemskiej orbity, czy będziemy mogli przystosować się do ekstremalnych warunków w kosmosie? Lisa Nipp bada nasze szanse.

Lekcja: Lisa Nip, animacja: Bassam Kurdali.

Dłuższa wyprawa kosmiczna
mocno daje się we znaki ludzkiemu ciału.

Mikrograwitacja upośledza
wzrost mięśni i kości,

a wysokie dawki promieniowania
powodują nieodwracalne mutacje.

Gdy poważnie rozpatrujemy możliwość
ludzkiego podróżowania w kosmosie,

pojawia się ważne pytanie.

Nawet jeśli uciekniemy z ziemskiej orbity

i wyruszymy w długie podróże wśród gwiazd,

czy uda nam przystosować się
do ekstremalnych warunków w kosmosie?

Nie po raz pierwszy człowiek miałby
przystosować się do trudnego środowiska

i rozwinąć nadludzkie umiejętności.

Nie fantastyczne moce,
jak widzenie laserowe czy niewidzialność,

ale fizjologiczne przystosowania
do przetrwania w trudnych warunkach.

Na przykład w Himalajach,

gdzie najwyższe wzniesienie
znajduje się dziewięć kilometrów n.p.m,

niezaaklimatyzowany nizinny człowiek
będzie miał objawy hipoksji,

powszechnie znanej
jako choroba wysokościowa.

Na takich wysokościach ciało zazwyczaj
produkuje dodatkowe czerwone krwinki,

zagęszczając krew i hamując jej przepływ.

Mieszkańcy Himalajów,
żyjący w tych górach od tysięcy lat

na stałe wykształcili mechanizmy
pozwalające im uniknąć tego procesu

i podtrzymać normalny przepływ krwi.

Przypadki takie dowodzą, że ludzie
mogą rozwinąć trwałe cechy ratujące życie.

Naturalna adaptacja całych populacji ludzi

może trwać dziesiątki tysięcy lat.

Ostatni postęp w nauce może pomóc
przyspieszyć ludzką adaptację

zaledwie do pokoleń.

By dobrze funkcjonować jako gatunek
podczas podróży w kosmosie

moglibyśmy opracować metody

szybkiego wprogramowania sobie
mechanizmów ochrony.

Wersją beta takich metod
jest terapia genowa,

której używamy obecnie
do leczenia chorób genetycznych.

Szybko rozwijająca się
technika edycji genów

pozwala naukowcom wprowadzać zmiany
bezpośrednio w ludzkim genomie,

aby powstrzymać niepożądane procesy
lub produkować przydatne substancje.

Przykładem niechcianego procesu

są skutki wystawienia naszych ciał
na promieniowanie jonizujące.

Te niebezpieczne subatomowe cząstki
bombardują większość planet i księżyców,

nieposiadających jak Ziemia bariery
atmosferycznej i pola magnetycznego.

Mogą przenikać prawie wszystko

i wśród odkrywców kosmosu powodowałyby
potencjalnie rakotwórcze uszkodzenia DNA .

A gdybyśmy mogli odwrócić sytuację?

Ludzka skóra produkuje
pigment zwany melaniną,

który chroni nas na Ziemi przed
przefiltrowanym promieniowaniem.

U różnych gatunków melanina
występuje w różnych formach.

Pewne zawierające melaninę grzyby

używają tego pigmentu, by przekształcić
promieniowanie w energię chemiczną.

Zamiast próbować ochraniać ludzkie ciało

lub szybko naprawiać szkody,

moglibyśmy je tak zmodyfikować,

by wykorzystywało, jak grzyby,
system poboru energii oparty na melaninie.

Przekształcałoby promieniowanie w energię
jednocześnie chroniąc swe DNA.

To brzmi jak science fiction,

ale może być osiągalne
nawet przy obecnej technologii.

Technologia nie jest jedyną przeszkodą.

Obecnie toczą się debaty
nad konsekwencjami i etyczną stroną

tak radykalnych zmian w naszych genach.

Oprócz promieniowania

wyzwaniem dla kosmicznych podróżników
jest też różnica siły grawitacji.

Dopóki nie stworzymy sztucznej grawitacji
na statku kosmicznym lub innej planecie,

powinniśmy założyć, że astronauci
będą żyć w mikrograwitacji.

Na Ziemi komórki ludzkich kości i mięśni

reagują na siłę nieustannego przyciągania

poprzez odnawianie starych komórek
w procesach przebudowy i regeneracji.

W środowisku mikrograwitacji jak na Marsie

komórki kości i mięśni
nie otrzymają takich bodźców,

co będzie skutkować
osteoporozą i zanikiem mięśni.

Jak moglibyśmy zapewnić
sztuczny impuls komórkom

aby zapobiec utracie kości i mięśni?

To tylko przypuszczenie,

ale biochemicznie skonstruowane mikroby
w środku naszego ciała

mogłyby wysyłać do mięśni i kości
sygnały inicjujące przebudowę.

Można by też tak zmienić ludzkie geny,

by ciało produkowało więcej sygnałów
gdy nie ma grawitacji.

Promieniowanie i mikrograwitacja
to tylko dwa z wielu wyzwań,

które napotkamy w nieprzyjaznych
warunkach kosmosu.

Jeśli rozwiążemy kwestie etyczne,

edycja genomu i inżynieria mikrobowa
będą dwoma elastycznymi narzędziami,

znajdującymi zastosowanie
w wielu sytuacjach.

Być może w niedalekiej przyszłości
postanowimy dalej rozwijać

i dopasować te genetyczne narzędzia
do ciężkich realiów życia w kosmosie.