Raumfahrt ist rau auf den menschlichen Körper. Und wenn Wissenschaftler Astronauten zum Mars und darüber hinaus schicken wollen, müssen sie viel mehr über die Auswirkungen von Leben ohne oder mit geringer Schwerkraft wissen. Eine Gruppe von Wissenschaftlern wandte sich daher einer weniger menschlichen Spezies zu: Plattwürmern.
Wie Brooks Hays von UPI berichtet, sandten Forscher eine Gruppe von unerschrockenen Plattwürmern für fünf Wochen zur Internationalen Raumstation, um zu sehen, wie es ihnen ergehen würde, und die seltsamen Ergebnisse bieten neue Einblicke in die menschliche Gesundheit. Sie beschreiben die erstaunliche Reise in einer Studie, die in der Zeitschrift Regeneration veröffentlicht wurde .
„Vieles, was in der Vergangenheit getan wurde, hat sich auf die Gesundheit der Astronauten konzentriert, und man kann viel daraus lernen, aber wir konzentrieren uns hauptsächlich auf die Prozesse auf zellulärer und molekularer Ebene, die sich auf regenerative Prozesse auf der Erde auswirken könnten“, sagt Kris Kimel, Präsident und Gründer von Kentucky Space, der sich für das Experiment mit der Tufts University zusammengetan hat.
Planare Plattwürmer sind bekannt für ihre erstaunliche Fähigkeit, sich nach dem Schnitt zu regenerieren. Im Jahr 2015 schickten die Forscher eine Reihe von Würmern, von denen einige vollständig und einige amputiert waren, zur Raumstation auf dem Raumschiff SpaceX Dragon. Die Würmer lebten fünf Wochen auf der Station in Reagenzgläsern, die zur Hälfte mit Wasser und zur Hälfte mit Luft gefüllt waren. Währenddessen nahmen die Forscher auf der Erde andere Würmersätze, versiegelten sie im selben Aufbau und lagerten sie in völliger Dunkelheit.
Als die Würmer auf die Erde zurückkehrten, wurden sie zusammen mit der Kontrollgruppe einer Reihe von Tests unterzogen. Und es gab einige große Unterschiede. Bei ihrer Rückkehr waren die raumfahrenden Würmer im Gegensatz zu ihren Gegenstücken zunächst zusammengerollt und gelähmt. Aber innerhalb von zwei Stunden lösten sie sich. Die Forscher verfolgten ihre Bewegung auch in teilweise beleuchteten Bereichen. Die Würmer, die gerade aus dem All zurückgekehrt waren, verbrachten deutlich weniger Zeit im Dunkeln als die Kontrollgruppe und zeigten einen veränderten Stoffwechselzustand.
Aber mit der Zeit wurde es noch seltsamer. Nicht nur teilte sich ein Teil des gesamten Weltraumwurms spontan in zwei Teile, einer der amputierten Würmer wuchs zwei Köpfe zurück - und als er geteilt wurde, taten es auch seine Nachkommen. In einer Pressemitteilung sagten die Forscher, es sei das erste Mal, dass jemand im Team ein solches Verhalten in mehr als 18 Jahren der Arbeit mit ähnlichen Würmern beobachtet habe.
"Es war ziemlich bemerkenswert, einen zweiköpfigen Plattwurm zu sehen", sagt Michael Levin, ein Biologe der Tufts University, der die Zeitung mitverfasst hat, gegenüber Smithsonian.com. Und als das Team die neuen Köpfe abschnitt, wuchsen sie nach. "Diese Veränderungen scheinen dauerhaft oder zumindest von langer Dauer zu sein", sagt Levin.
Es gibt jedoch einige Einschränkungen für die Studie. Die Forscher geben zu, dass es schwierig war, die Kontrollgruppe auf der gleichen Temperatur zu halten wie die Würmer, die in den Weltraum gebracht wurden, und stellen fest, dass die Amputationen auf der Erde durchgeführt wurden, als es ideal gewesen wäre, die Würmer im Weltraum zu zerschneiden. Und es ist fast unmöglich herauszufinden, welche physikalischen Kräfte im Weltraum - im Gegensatz zu Faktoren, die während des Flugs und der Lagerung eingeführt wurden - den Unterschied bei den Würmern ausmachten. Zukünftig, so Levin, sollen Astronauten die Amputationen an der ISS durchführen, damit die amputierten Würmer weniger Zeit auf dem Transport haben. Und sie hoffen, eines Tages die Möglichkeit zu haben, ihr Experiment in Brotlaibgröße in Echtzeit zu beobachten, um die Würmer zu verfolgen, während sie sich im Raum teilen und reproduzieren.
Dennoch ist die Studie ein faszinierender Blick darauf, wie sich der Weltraum auf den Menschen auswirkt. Sicher, Würmer sind keine Menschen, aber die Veränderungen, die sie durchgemacht haben, legen nahe, dass das Gehen in den Weltraum einige ziemlich dramatische Auswirkungen haben kann. Dies spiegelt sich in anderen Studien wie einer kürzlich durchgeführten wider, die eine Schädigung des Mausspermas im All zeigten.
Die Studie hat auch Auswirkungen auf die Medizin auf der Erde, sagt Levin. Mehr als die Hälfte der planarischen Gene ähnelt den menschlichen, aber das ist erst der Anfang. Durch die Untersuchung, wie Zellen sich verhalten, wenn sie dem Einfluss der Schwerkraft und des Erdmagnetfelds entkommen, können Wissenschaftler mehr darüber erfahren, wie diese Faktoren die Entscheidung der Zellen beeinflussen, sich zu teilen, sich in verschiedene Organe zu differenzieren und sogar aufzuhören zu wachsen.
"Experimente im Weltraum sind so wichtig", sagt Levin. "Sie ermöglichen es uns, die Rolle physikalischer Kräfte zu untersuchen, nicht nur die der Genetik."
Das ist richtig: Eines Tages könnten Würmer nicht nur dazu beitragen, dass sich Menschen an den potenziellen Gefahren des Lebens im All vorbeischleichen, sondern auch zu Hause gesünder sein.
