ماذا تعلمنا من دراسة ناسا للتوائم حول العيش في الفضاء؟

دراسات التوأم هي أقرب طريقة تمكن العلماء من وضع شخصين في مكانين بوقت واحد. ولكن من الصعب الحصول على التوأم: التوائم المتطابقة نادرة نسبيًا (فقط من 3 إلى 4 لكل ألف ولادة في جميع أنحاء العالم). والأكثر ندرة هو ايجاد توائم متطابقة من رواد الفضاء. في الواقع ، يوجد الآن مجموعة واحدة فقط: سكوت ومارك كيلي. على مدى السنوات القليلة الماضية، شارك الأخوان في ما يسمى الآن دراسة التوأم لناسا: وهي دراسة طويلة المدى والأولى من نوعها حيث قضى فيها الشقيق الأول (سكوت) سنة كاملة على متن محطة الفضاء الدولية (ISS) وأمضى الآخر (مارك، الذي تقاعد بالفعل من رحلات الفضاء) تلك الأشهر الـ 12 نفسها على الأرض. في تلك السنة و السنوات التي تلتها قدم التوأم عينات من الدم والبول والبراز- بالإضافة إلى خضوعهما لفحوصات طبية وفسيولوجية- لمساعدة الباحثين في فهم كيفية استجابة جسم الانسان للحياة في الفضاء، ونشرت أحدث النتائج في مجلة (Science) هذا الأسبوع . من العقبات الرئيسية في فهم كيفية تأثير الفضاء على جسم الإنسان أنه من الصعب للغاية معرفة أي االظروف التي تحدث في الرحلات الفضائية هي المسؤولة عن التغييرات. على سبيل المثال ، يمكن أن يكون حدوث طفرة طفيفة في الحمض النووي لرائد فضاء بسبب الوقت الذي يقضيه في حالة انعدام الجاذبية أو الإشعاع الزائد أو يمكن أن يكون بسبب أي من الظروف البيئية العديدة التي قد تؤثر عليهم أيضًا على الأرض. ولكن إذا ظهر تغيير معين على احد التوأم الذي أمضى سنة في الفضاء (340 يومًا بالتحديد) ولم يحدث أي تغيير مماثل في التوأم الذي قضى نفس السنة على الأرض، يمكن للباحثين أن يقولوا بثقة أكبر قليلاً أن الفضاء هو الذي أثر على احد التوأم. لا يزال هذا بعيدًا عن الطريقة المثالية لتحديد التغيرات الجسدية التي تحدث بالفضاء، لأن الدراسة أجريت مع شخصين وهي صغيرة النطاق جدًا. لكن هذا أفضل من مقارنة التغييرات التي تحدث على جسم رائد فضاء مع سكان الأرض العاديين. التساؤل الأساسي هو كيف سيبلي جسم الإنسان في الرحلات الفضائية الطويلة. إذ لناسا خطط مبدئية للقيام بمهام إلى المريخ والعودة إلى القمر، وهو ما يعني المزيد من الوقت في الفضاء، أكثر من الرحلات السريعة إلى محطة الفضاء الدولية التي أعتدنا عليها. ومن المهم معرفة ما إذا كانت أجسامنا قادرة على تحمل الضغط العصيب. إذن، ما هو تأثيرُ عامٍ في الفضاء على الجسم؟ بشكل عام، تشير نتائج دراسة التوأم إلى أنه “غالبا ما تظل صحة الإنسان مستقرة خلال الرحلة الفضائية”. ورغم أن العديد من التغييرات كانت مؤقتة وتوقفت ببطئ بعد عودة كيلي إلى الأرض، لكن تأثيرات أخرى كانت مزمنة. سيستغرق فهم كل هذه التغييرات بعض الوقت، ولكن إليك ما نعرفه الى الآن: طول التيلوميرات: التيلوميرات هي جزيئات تقع على نهاية شرائط الحمض النووي وتحميه من التلف والانحلال. لكن الشيخوخة وعوامل أخرى مثل الإجهاد والتغيرات البيئية قد يقلص طولها. وتكهن بعض الباحثين أن ضغوط الفضاء من شأنها التسبب في تقلص تيلوميرات كيلي لكن تبين أن العكس هو الصحيح: لقد أستطالت! لاحظ الباحثون زيادة في نشاط البروتينات التي تنظم طول التيلومير- أعلى من نشاطها قبل مغادرته إلى الفضاء وعند عودته. لماذا هذا ليس واضحا تماما! يعرف الباحثون أن اتباع حمية غذائية وممارسة التمارين الرياضية -وهو ما فعله كيلي أثناء وجوده على متن المحطة الفضائية الدولية- يمكن أن يكون له هذا التأثير على التيلوميرات. يلتزم رواد الفضاء بحمية غذائية صارمة وتمارين روتينية للوقاية من ضمور العضلات والعظام في الفضاء، لذلك قد يكون لبعضهم نمط حياة صحي أكثر وهم طائفون في الفضاء عما لديهم على الأرض. لكن من الممكن أن التغيير القاسي في الظروف البيئية هو ما أدى الى إنتاج الجسم لخلايا جديدة ذات تيلوميرات أطول كآلية وقائية. تغير نشاط الجينات: نشاط جيناتنا -والذي يؤدي إلى تغييرات مستمرة في حمضنا النووي- يتغير طوال الوقت. عندما يحدث هذا تصبح بعض البروتينات أكثر نشاطًا وبعضها أقل. إنه جزء من عملية التقدم في العمر ويحدث لكل البشر، ويمكن أن تؤدي بعض التغييرات الجينية إلى المرض، بينما قد تؤدي تغييرات أخرى إلى زيادة اللياقة أو صحة القلب والأوعية الدموية، لكن نشاط الجينات يمكن أن يتغير أيضًا عندما يتعرض الناس للإشعاع، وبالطبع يتعرض المسافر في الفضاء الى تأثيرت إشعاعية كثيرة جدًا بسبب افتقاره للحماية التي توفرها الأرض. لذا ليس غريبًا ما لوحظ في سكوت كيلي من زيادة في نشاط العديد من الجينات التي ظلت غير نشطة في شقيقه مارك. في حين أن العلماء لا يعرفون على وجه اليقين، إلا أنهم يعتقدون أن هذا التحول في نشاط الجينات يرتبط ولو جزئيًا بكمية الإشعاع التي تعرض لها سكوت مقارنة بأخيه. إذ تؤدي زيادة التعرض للإشعاع إلى محاولة الخلايا إصلاح نفسها، وبالتالي زيادة نشاط جيني معين. كانت هناك تغييرات جينية أخرى، مثل طفرات في الحمض النووي وجدت في سكوت ولم توجد في أخيه، في حين أن هذه التغييرات لاتثير القلق آنيًا، إلا أن نشاطها المستمر قد يزيد من فرص الإصابة بالسرطان. قد يكون هذا أكثر إثارة للقلق عندما يقضي الناس أكثر من سنة في الفضاء حيث تتراكم هذه الطفرات. تغير بكتيريا الجسم: الميكروبات التي تعيش على أجسامنا وداخلها والتي يطلق عليها العلماء الميكروبيوم لها تأثير كبير على صحتنا، إنها تؤثر على عملية الهضم، وعملية التمثيل الغذائي لدينا، ويمكن أن تلعب أيضًا دورًا في صحة جهاز المناعة والعظام والعضلات الدماغ. لفهم كيفية بقاء الميكروبات المقيمة فينا في الفضاء، أخذ الباحثون عينات من براز كيلي قبل وأثناء وبعد رحلته في الفضاء وقارنوها بعينات شقيقه. ووجدوا أنه على الرغم من تغير بكتيريا الأمعاء أثناء وجوده في الفضاء، الا أنه سرعان ما عاد الميكروبيوم إلى مستوياته الطبيعية عند عودته إلى الأرض، لم يتعرض لأي خسارة كبيرة لأي تنوع بكتيري أثناء العملية، وحقيقة أن الأمور قد تحولت إلى طبيعتها بسرعة بمجرد عودته إلى المنزل تشير إلى أن هذا الاضطراب الهضمي لن يكون له آثار خطيرة على المدى الطويل. وعلى سيرة الميكروبات المعوية، لقد أظهرت الدراسات السابقة أنها يمكن أن تتغير بشكل ملحوظ بعد بضعة أسابيع فقط من تناول نظام غذائي مختلف أو العيش في مكان مختلف. ماذا الآن؟ مع كل هذه المعلومات الجديدة، يمكن للباحثين البدء في طرح أسئلة محددة وموجَّهة حول كيفية تكيف الجسم مع الفضاء- والبدء في الإجابة بشكل أفضل عما إذا كان آمنًا سفر البشر إلى المريخ، يمكن للباحثين أيضًا العمل على طرق لمكافحة هذه التغييرات، إما من خلال عقاقير جديدة أو تدخلات أخرى، والهدف الرئيسي يتمثل في جعل جميع رحلات الفضاء- بصرف النظر عن المدة التي تستغرقها- أكثر أمانًا وأقل غموضًا. كيف يعمل هذا التلسكوب؟ لكي نرى أيَّ شي، يجب علىٰ الضوء أن يصل لعيوننا، لذلك الأجسام البعيدة لا تعكس ضوءًا كاف لنتمكن من رؤيتها. العدسة الشيئية للتلسكوب يجب عليها تركيز أكثر ما يمكن من الضوء في نقطة التركيز. والعدسة العينية تكبر الضوء المتجمع بنقطة… يعتبر التلوث الضوئي واحدًا من أنواع التلوث البيئي التي ظهرت في الفترة الأخيرة، وهو يعني أنّ هناك مستويات عالية من الإضاءة في جو المدن. إليكم هنا أعمال تحاكي بعض المدن بدون تلوث ضوئي. بالكاد مرّ أسبوعين منذ اطلقت شركة سبيس إكس “Space X” أول صاروخ فالكون هيفي “Falcon Heavy” بنجاح، والكثيرون يملكون فضولًا لمعرفة أين هو و راكبه غير التقليدي الآن. بدلاً من إرسال شئ ممل مثل موضع الحمولة الخاص ب”فالكون هيفي”،… نادرا ما يتوافق العلم والأسطورة، ولكن الأبحاث الجديدة تشير إلى أن الدورة القمرية يمكن أن يكون لها تأثير على نوعية النوم. ووجدت الدراسة التي أجراها باحثون في جامعة بازل في سويسرا أنه حتى في غياب ضوء القمر، نام المشاركون بعمق أقل ولفترات أقصر خلال… على الرغم من أن الكثير من الناس يحبون أن يصدقوا هذا، إلا أن وكالة ناسا لم تكتشف أي دليل على وجود حياة ذكية سابقة أو حاضرة على كوكب المريخ. لذا، عندما عثرت شركة “Curiosity” على ما بدا أنه جزء مشبوه للغاية من شيء ما على سطح الكوكب الأحمر،…