Что будет если ребенок родится в космосе
Чем опасны роды в космосе и какие могут родиться дети
На борту Международной космической станции, которая кружит вокруг нашей планеты, космонавты и астронавты проводят различные научные исследования и эксперименты, чтобы понять, как долгое воздействие невесомости, а также космическая радиация влияют на живые организмы. Зачем? Затем, что в уже относительно недалеком будущем человечество может основать свои первые внеземные колонии на Луне и Марсе. Подобные планы имеются, например, у России, США и Китая. Однако для возможности создания постоянных внеземных колоний нам необходимо решить, пожалуй, еще более важный вопрос. Необходимо понять, как в космосе рожать.
За все существования космонавтики в космос летало более 60 женщин. Но не одна из них во время этих полетов не находилась в положении и уж тем более не рожала в условиях невесомости. Так как будут проходить роды в космосе? В разговоре с Business Insider на этот вопрос решил ответить эволюционный биолог Скотт Соломон из Университете Райса (Техас, США).
Как роды в космосе будут отличаться от родов на Земле?
Самое очевидное отличие родов в космосе от родов на Земле будет заключаться в их сложности. В ходе экспериментов ученые выяснили, что долгое пребывание в состоянии космической невесомости снижает плотность костей. Исследования вернувшихся на Землю после долгих месяцев пребывания в космосе астронавтов показывают, что плотность их костей каждый месяц снижалась примерно на 1-2 процента. Это очень плохая новость для будущих космических рожениц, которые решат рожать детей естественным путем через родовые схватки. К моменту родов их тазобедренные кости ослабнут настолько, что в процессе родов могут сломаться.
При естественных родах на Земле роженицы тужатся, помогая тем самым ребенку быстрее появиться на свет. В условиях невесомости сделать это будет проблематично, говорит Соломон. Кроме того, ученый отмечает, что у детей, которые будут рождены в условиях невесомости, например, на борту космического корабля, череп будет слишком большим, чтобы женщина смогла его родить естественным путем. Объясняется это тем, что организм ребенка в процессе роста будет адаптироваться к внеземным условиям гравитации.
Для решения вопроса, по мнению доктора Соломона, в ходе родов будет использоваться технология кесарева сечения – медицинская операция, при которой новорожденный извлекается через разрез на матке.
Большая голова будет не единственным различием между земными и космическими детьми. У людей, рожденных на других планетах изменится цвет кожи. На Земле от воздействия космической радиации нас защищает магнитное поле. На том же Марсе и Луне условия совсем другие. Люди будут подвергаться в тысячи раз большим дозам космической радиации, чем на Земле.
Организм может ответить соответствующим образом, наделив людей новым пигментом кожи. Для противостояния ультрафиолетовым лучам на Земле организм человека использует меланин, у других видов за это отвечают каротиноиды. У жителей того же Марса через много поколений может развиться совершенно иной пигмент, который повысит их защиту от радиационного излучения. Более подробно об этом, можно почитать в нашей предыдущей статье.
В конечном итоге, считает Соломон, жизнь на других планетах приведет к тому, что люди эволюционируют и в значительной степени будут отличаться от земных.
Если вам интересны новости науки и технологий, обязательно подпишитесь на наш Telegram-канал. Там вы найдете анонсы свежих материалов, которые выходят на нашем сайте.
Что будет с ребенком, родившимся на космической станции?
Человечество все больше интересуется космосом, и теперь огромные деньги выделяются на развитие ракет, космических кораблей и даже всерьез планируются колонизация и терраформирование других миров.
Однажды мы можем освоить чужие планеты, а дети будут рождаться в космосе. Но смогут ли они выжить и вернуться на Землю?
В современном мире беременную девушку не допустят в состав астронавтов (разве что только для какого-то безумного эксперимента). Но в будущем можно представить, что женщины будут рожать в колониях и космических станциях на орбитах.
Давайте представим, что ребенок родился в невесомости на космической станции. Ведь подобное будет происходить, если люди отправятся к планетам за пределами нашей Солнечной системы. Сможет ли новорожденный выжить?
Ну, больше всего проблем возникает, если плод развивается на станции. Но все будет намного проще, если забеременевшая девушка окажется в условиях невесомости перед самым сроком родов. В таком случае, малыш выживет, но сам процесс рождения покажется более запутанным. Просто представьтесь, как все эти жидкости и кровь разлетаются по станции. Нужно будет создать специальную безопасную камеру.
В условиях невесомости подобный стресс отсутствует, поэтому астронавты сталкиваются с необходимостью регулярно заниматься физическими упражнениями. У новорожденного мышцы без стимуляции рискуют атрофироваться или будут плохо развиваться для земных условий.
То есть, мы получим новый вид людей, которые будут приспосабливаться к невесомости, но на Землю вернуться уже не смогут. Больше всего беспокойства вызывает сердечная мышца. Сила тяжести также создает сопротивление, заставляя сердце усиленно качать кровь. В космосе этот процесс будет проходить проще.
Выходит, у вернувшегося на Землю ребенка не будет достаточно сильного сердца, чтобы качать кровь в наших условиях силы тяжести.
Не будем забывать о скелете. Кости также развиваются правильно лишь в условиях гравитации. В условиях невесомости они будут слабыми. Если говорить точнее, то руки и ноги будут легко ломаться. Позвонки спинного мозга не смогут правильно развиться, а ребра окажутся более тонкими.
Прогнозируют также, что у такого малыша ноги будут намного меньше, так как больше нет давления от веса. Зато череп окажется более сильным. Отсутствие силы тяжести приведет к тому, что кровь легче транспортируется по всему телу. А значит, череп получит больше давления и его кости будут толще.
Итак, можно сделать несколько простых выводов. Если мы решим отправить людей к другим планетам или же заселим орбиты миров с помощью космических станций, то можем надеяться на продолжение человеческого рода.
Новорожденные дети в условиях невесомости будут выживать, однако есть два момента. Во-первых, по внешнему виду, строению и характеристикам они будут немного отличаться от землян. Во-вторых, можно будет сохранить их подобие с нами, но для этого придется потратить много усилий, чтобы создать земные условия на станции.
Если же мы остановимся на первом варианте, то придется привыкать к тому, что рожденные в космосе не смогут вернуться на Землю.
Дети звёзд. Когда женщины смогут рожать в космосе
Российские учёные предложили реализовать эксперимент по рождению первого ребёнка в космосе. Лайф разобрался, реально ли родить в невесомости, как это сделать и какими будут космические дети.
Коллаж © LIFE. Кадр из фильма «Пассажиры» / «Кинопоиск», © Shutterstock
Заведующая лабораторией биофизики клетки Института медико-биологических проблем РАН Ирина Огнева сформулировала для российских учёных такую цель, как рождение первого ребёнка в космосе: «Хотелось бы, чтобы первый человек, который родится в космосе, был гражданином России».
Молекулярный биолог Ирина Якутенко уверена, что такой эксперимент был бы очень нужен и важен для понимания возможности переселения человечества на другие планеты или на Луну.
Кадр из фильма «Луна 2112» / «Кинопоиск»
— Будет ли это мальчик или девочка — на чьей стороне будет торжество: феминисток или их противников? Какие у этого ребёнка будут гражданство, раса, национальность? Рождение ребёнка в космосе — вопрос политический, который может заставить нас пересмотреть привычные земные способы идентификации, — считает антрополог Денис Сивков.
Роды в космосе — это то, с чем человечеству придётся столкнуться в будущем. Поэтому лучше начинать готовиться прямо сейчас, считает биоинформатик Андрей Макашов. По его мнению, человечество вряд ли откажется от идеи пилотируемых миссий за пределы Солнечной системы. Да, сейчас в мире нет технических изобретений, чтобы разгоняться до световых или околосветовых скоростей. Но рано или поздно они появятся. Один из теоретических вариантов — корабль поколений — тип межзвёздного космического корабля, осуществляющий полёты по скорости значительно меньше световой, а следовательно, сама миссия может длиться столетия. Первый экипаж такого корабля должен будет оставить на смену себе потомков, чтобы они смогли продолжить путешествие.
Кадр из фильма «Москва — Кассиопея»
— Однако, прежде чем начинать реализацию проекта корабля поколений, нужно отработать все технологии родов на околоземной орбите, где достаточно быстро смогут оказать помощь, если что-то пойдёт не так. Эксперименты по рождению на орбите проводились только на крысах в 1983 году Советским Союзом и в 2001-м — NASA, — говорит Андрей Макашов.
Как быть с физиологией?
— Проблема в том, что к настоящему времени не было проведено экспериментов полного цикла с млекопитающими. Учёные не знают, смогут ли животные в условиях отсутствия или пониженной гравитации забеременеть, выносить и успешно родить потомство. Пока всё ограничилось лишь условными рыбками, а они не совсем показательны, так как живут в воде — в состоянии, близком к невесомости, — отмечает молекулярный биолог Ирина Якутенко.
Во время формирования и развития эмбриона на него влияет множество разных факторов, в том числе и гравитация, ведь и люди, и миллионы поколений их предков развивались на Земле. И, пока нет полноценных экспериментов на тех же мышах, учёные просто не в состоянии ответить, возможно ли забеременеть, выносить и родить не только в условиях невесомости, но и при пониженной гравитации, например Марса или Луны.
Кадр из фильма «Пассажиры» / «Кинопоиск»
То есть можно разбить процесс рождения ребёнка в космосе на три части — зачатие, вынашивание и роды. Зачатие технически можно осуществить в современных условиях практически без проблем. Вопрос только в рисках для здоровья. Именно поэтому не спешат учёные отправлять на орбиту будущих мать и отца для занятий любовью в условиях невесомости. Процесс оплодотворения яйцеклетки проводится и без участия людей. Это проще для изучения, дешевле и не несёт дополнительных репутационных рисков.
Роды технически тоже можно провести, правда, в реальности проблем с этим будет гораздо больше. Во-первых, надо доставить женщину на поздних сроках в космос, а это очень сложно, учитывая все физические ограничения и перегрузки.
Вынашивание ребёнка в космосе в настоящее время представляется совсем малореальной задачей. Девять месяцев, огромные риски, невозможность осмотра профессиональным врачом, а если что-то пойдёт не так — опять-таки перегрузки на пути домой.
Какими будут дети «из космоса»?
Кадр из фильма «Космос между нами» / «Кинопоиск»
Если человек будет полностью развиваться в невесомости от зачатия и до взрослого состояния, его подстерегает ряд опасностей, считает Андрей Макашов.
Первая — формирование вестибулярного аппарата. Нет чёткой уверенности, что орган равновесия сможет нормально «откалиброваться» без гравитации. С другой стороны, возможно, человек будет, наоборот, более совершенным, так как разнообразных угловых ускорений в невесомости куда больше, чем на поверхности планеты.
— Вторая, как мне кажется, куда более сложная проблема — мышцы. На Земле младенцы постепенно наращивают мышцы, используя саму гравитацию в качестве тренажёра. В невесомости с этим возникнет проблема, придётся придумывать специальные тренажёры для новорождённых младенцев, — добавляет эксперт.
Денис Сивков отмечает, что у людей, рождённых в космосе, будут другие способы ориентации в пространстве. Ведь в невесомости нет верха и низа, одни и те же вещи воспринимаются с разных перспектив.
Кадр из фильма «Космос между нами» / «Кинопоиск»
— С другой стороны, космос всё время редуцируется к земному: он поддерживается как знакомое земное место — на станции есть всё же разметка «пол-потолок» (так тренировались на Земле), космонавты вешают на стены изображение земных пейзажей, костюм «Чибис» и футуристические цилиндры О’Нила создают притяжение, близкое к земному. Вот эти знакомые земные и радикально иные условия будут влиять на то, какими будут наши космические дети, — говорит антрополог.
Пока что желание стать первыми, кто родит в космосе, сильно опережает время. Для начала нужно серьёзно продвинуть вперёд существующие технологии, провести огромное количество экспериментов, отработать более щадящие способы выхода на орбиту и возвращения на Землю. Только после этого новые люди смогут появляться и в космосе, и, возможно, на других планетах.
Невыносимая невесомость бытия: можно ли размножаться в космосе
Одними из первых организмов, которые были отправлены в космос с целью изучения влияния на основные биологические процессы самого полета и невесомости, стали водоросли. Эксперимент «Хлорелла» проводился в рамках программы «Интеркосмос» российскими, чешскими и украинскими учеными на орбитальной станции «Салют-6». В результате этой работы выяснилось, что невесомость не оказывает влияния на развитие популяции водорослей. Иными словами, в космосе у одноклеточных все было хорошо.
В период с 1990 по 1999-й годы была проведена серия экспериментов с японскими перепелами. Изучать их эмбриогенез решили по нескольким причинам: во-первых, у этих птиц высокая питательная ценность (и их можно включить в состав биотехнических систем жизнеобеспечения космонавтов, то есть разводить в космосе и есть), во-вторых, яйца этих пернатых мелкие и неприхотливые, их легко доставить на орбиту, а в-третьих, наблюдать за их эмбриональным развитием удобно, ведь они развиваются в яйцах, а не в материнской утробе.
В ходе опытов ученым удалось «высидеть» в космосе нескольких перепелят, на развитие которых невесомость существенным образом не повлияла – размеры птенцов соответствовали норме. Однако оказалось, что некоторые из них хоть и развились в полноценных птенчиков, вылупиться не смогли – их головы оказались на остром конце яиц, что не позволило им покинуть оболочку. Кроме того, у отдельных особей были обнаружены аномалии развития, но что именно во время полета повлияло на их появление, ученым точно установить не удалось.
Тем не менее в настоящее время имеются данные о протекании беременности и развитии эмбрионов нескольких видов млекопитающих.
В 1996 году на борту космического шаттла «Колумбия» (Space shuttle Columbia STS-80) в космос были отправлены двух- и восьмиклеточные мышиные эмбрионы, развивающиеся в культурной среде (специальном растворе). По возвращении они сравнивались с контрольными эмбрионами, которые также развивались в среде на Земле. Эмбрионы, пережившие полет, прекратили свой рост на стадии развития нервной трубки, в отличие от контрольных, чей рост протекал без отклонений.
Более надежный эксперимент был выполнен в миссии «Космос-1129» в 1979 году, когда зрелых самцов и самок крыс отправили на орбиту, а затем разрешили спариваться в общей камере. Однако ни одна из самок впоследствии не родила, хотя послеполетные исследования показали, что произошла овуляция. Сообщалось, что две самки забеременели, но эмбрионы, по-видимому, ресорбировались.
В 1983 году СССР запустил биоспутник «Космос-1514» с беременными крысами на борту, полет длился пятеро суток. Животные провели в полете с 13-го по 18-й день беременности, в это время плод активно рос, формировались нервная и эндокринная системы, скелет, мышцы и внутренние органы. Для беременных самок полет оказался тяжелее по последствиям, нежели чем для плодов: самки потеряли около четверти своей массы, у них были обнаружены заметные нарушения эндокринной системы.
У плодов было отмечено небольшое отставание в развитии — задержка прироста массы тела и развития участков окостенения в скелете, большее содержание воды в тканях плода. Однако эти различия в дальнейшем довольно быстро нивелировались.
Во время вскармливания потомства крысы-самки полетной группы сохранили нормальное материнское поведение и обеспечили крысят необходимым количеством молока.
В 2001 году биологи Джеффри Альбертс из Университета Индианы и Эйприл Ронка из Исследовательского Центра Эймса NASA (NASA Ames Research Center) провели исследование, в котором оценивались эффекты нулевой гравитации на развитие плодов 20 беременных крыс. Животные отправились в полет, будучи на той стадии беременности, когда у плода начинает развиваться вестибулярный аппарат.
В этом эксперименте самки-матери показали себя намного лучше, чем в исследовании 1983 года. У крысят исследователи отметили изменения вестибулярной системы.
«Земные» крысята незамедлительно переворачивались обратно на живот, если их перевернуть на спину в воде. Крысятам, рожденным от самок, побывавших в космосе, для подобного действия требовалось несколько попыток, в некоторых случаях им и вовсе не удавалось перевернуться обратно на живот. Спустя пять дней обе группы крысят справлялись с заданием одинаково.
Исследователи также выяснили, что вестибулярные органы, отвечающие за определение угловых изменений, были более развиты у «космических» крысят — вероятно, потому, что их матери были вынуждены много вращаться из-за отсутствия гравитации.
«Результаты опытов на животных противоречивые. Главная проблема: на более или менее развитых видах ни разу не проводился опыт с полным циклом. То есть от зачатия до родов. И итоги там примерно такие: уродств больше, смертность выше, но здоровые тоже рождаются. Но есть еще одно но: это все было на околоземных орбитах. При полете на Луну или Марс совсем другая радиация, так что уродств и всяких аномалий может быть намного больше», — пояснила биолог и научный журналист Ирина Якутенко.
В том числе поэтому, несмотря на эксперименты, проведенные с участием беременных крыс и эмбрионов мышей, до сих пор сложно сказать, как будет протекать беременность у человека, и как космическое окружение повлияет на развитие организма плода. Но в целом, с учетом всех вышеописанных проблем и рисков, прогнозы пока неутешительные
Официальная политика NASA запрещает беременность в космосе. Женщины-астронавты регулярно проходят тестирование за десять дней до полета, чтобы исключить вероятность беременности.
Но мы все же попытались поразмыслить на тему возможности беременности и родов в космосе. Своими соображениями с нами поделился врач-терапевт и научный журналист Олег Лищук. В беседе с НЭН он отметил, что практической надобности в беременности и родах на околоземной орбите нет, ведь родная планета под боком, а риски велики. Но, предположим, нам это нужно.
Как можно зачать ребенка в космосе? «Мы слишком мало знаем о физиологии зачатия и беременности в невесомости (например, неизвестно, как в ней себя будут вести сперматозоиды (поведение бычьих сперматозоидов в невесомости, однако, уже изучили — прим. НЭН), хватит ли им подвижности, чтобы добраться до маточных труб; насколько она влияет на имплантацию эмбриона в матку и так далее)», — отметил журналист. Так что естественным путем зачать ребенка даже в футуристических интерьерах космического корабля будет непросто.
Георгий Махатадзе, планетолог-вулканолог, магистрант геологического факультета МГУ, сотрудник ГЕОХИ РАН, отмечает, что сам по себе половой акт в космосе — дело довольно сложное. И из-за невесомости, и из-за особенности распределения крови в организме в ее условиях. «С уменьшением сосудистых мышц в организме также уменьшается количество крови, потому что эти мышцы не нужно кормить кислородом. Эрекция возникает, когда кровь приливает к половым органам, а когда кровь гонится вверх, половая система вряд ли будет работать так же, как на Земле. Получается, что добиться эрекции будет сложнее, потому что и крови меньше, и она еще и не в тазу. Но, конечно, в отчетах НАСА или Роскосмоса нет ничего о том, как у космонавтов происходит эрекция», — заявил он в рамках проекта «Секспросвет».
Можно попробовать доставить на орбиту криоконсервированные эмбрионы. «Плюс – их гораздо проще укрыть от радиации, не нужно вынашивать в невесомости. Если зачать уже на месте естественным путем, будут задействованы половые клетки космонавтов, которые подвергались радиации во время полета, что не здорово. Минус – нужно брать с собой не просто акушера-гинеколога (без него в любом случае никак), а специалиста по ЭКО плюс дополнительное оборудование (его немного, но в таких делах каждый грамм на счету). Еще минус – ЭКО связано с повышенной частотой многоплодной беременности, что в этом случае крайне нежелательно по понятным причинам», — пояснил наш собеседник Олег Лищук.
Как говорит врач, даже если — теоретически — все это когда-нибудь будет возможным, непонятно, как будет протекать беременность. Первый фактор риска — невесомость, которая вызывает перераспределение жидкости в организме, чреватое осложнениями для матери и плода. Кроме того, угрозу для жизни плода, в том числе развитие мутаций, несовместимых с жизнью, представляет и радиация, полностью защититься от которой на девять месяцев фактически нереально. Ну и не стоит забывать о том, что пребывание в замкнутом пространстве очень серьезно действует на психику, что для беременной женщины может оказаться невыносимым испытанием.
Ирина Якутенко добавляет: «Эмбриогенез – очень сложный процесс, который управляется множеством различных взаимодействий. В том числе тончайшими – вроде разницы в силах натяжения между соседними участками плода. Ученые до конца не понимают всех этих закономерностей даже на Земле, и нельзя исключать, что в невесомости какие-то из них могут нарушаться».
Как и ее коллеги, она придерживается мнения о том, что сейчас ученым попросту не нужно проводить экспериментов с космическим эмбриогенезом человека, поскольку в обозримом будущем мы (в смысле человечество) никуда не полетим. А если и полетим, — например, на Луну или Марс — членам экипажа будет явно не до размножения. Кроме того, вопрос размножения в космосе еще и связан с проблемами этики: нельзя просто так взять и создать младенца на МКС, заранее зная, что он подвергается довольно существенному риску гибели.
Как будет развиваться ребенок, если бы он родился на МКС?
Опыты на животных показали, что зачатие и развитие эмбриона в невесомости возможно, хотя и сопряжено со многими сложностями. Попытки получения здорового потомства у млекопитающих не увенчались успехом. По мнению медиков, естественные роды и развитие здорового ребёнка в космосе невозможны, так как в невесомости у женщин ослабнут необходимые для родов мышцы, а у ребенка неправильно сформируется скелет и мускулатура.
Вопрос не такой уж фантастический, как может показаться
Чем ближе человечество подходит к возможности длительных космических экспедиций, тем серьезнее относятся к этому вопросу ученые.
Французский литератор, а в прошлом астроном Пьер Колер выпустил наделавшую много шума книгу, в которой, в частности, была ссылка на секретный документ НАСА №12571-570. Якобы американские специалисты смоделировали специальные рекомендации для занятий сексом в космосе и часть их была востребована астронавтами в невесомости в рамках секретной программы НАСА. Сенсация? Подлинность документов НАСА не подтвердилась, но тема активно обсуждается.
Слухи о любовных отношениях на орбите отрицают и наши космонавты, и американские (как правило, люди женатые). Но в сентябре 1992-го американцы 40-летний Марк Ли и 38-летняя Нэнси Дэвис отправились в совместный полет почти молодоженами. Было или не было? НАСА официального ответа не дало, а космическая парочка, увы, после полета развелась…
Валерий Рюмин, заместитель генерального конструктора корпорации «Энергия», четырежды летавший, сказал мне откровенно: «На месте Марка я бы не упустил возможности осуществить уникальный эксперимент. Это не гусарство, а наука, исследующая возможности продолжения человеческого рода в космосе. А в шаттле, как я помню, нетрудно найти место для уединения».