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日本研究表明:哺乳动物在太空繁衍难度大

来源:新华网
摘要:日本研究人员在新一期美国网络科学杂志《科学公共图书馆·综合》上发表报告称,在太空微重力等环境下,哺乳动物正常的胚胎发育可能会受到阻碍,因此哺乳动物要在太空繁衍难度较大。日本理化研究所和广岛大学研究人员在报告中说,他们使用一种名为“三维重力分散型模拟微重力装置”的仪器进行了上述研究。这种仪器可模拟重......

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        日本研究人员在新一期美国网络科学杂志《科学公共图书馆·综合》上发表报告称,在太空微重力等环境下,哺乳动物正常的胚胎发育可能会受到阻碍,因此哺乳动物要在太空繁衍难度较大。  

        日本理化研究所和广岛大学研究人员在报告中说,他们使用一种名为“三维重力分散型模拟微重力装置”的仪器进行了上述研究。这种仪器可模拟重力加速度为0.001G的环境,类似于航天飞机内部环境。研究人员在这样的微重力环境中对实验鼠实施体外受精,并培养初期胚胎,最后将胚胎移植到雌鼠的子宫。  

        结果发现,受精过程在微重力环境下能够正常完成,但是继续培养后研究人员发现,初期胚胎的生长速度缓慢。经观察,受精卵分裂过程中,向胎盘一侧的细胞分化被抑制,这一侧聚集的细胞数量少于正常值,延缓了胚胎生长。雌鼠被植入经培养得到的胚胎后,虽然也能生产正常的幼鼠,但产子率只有正常情况下的一半。  

        报告说,人类正在探索将来在宇宙空间站或月球基地长期生活的可能,这就需要人类和动物都能在太空正常繁衍。1979年,苏联研究人员进行大白鼠太空繁殖实验失败,之后几乎无人再实施类似的哺乳动物繁殖实验。这主要是因为将实验设备运送到太空的成本过高,且现在的技术很难达到在太空进行此类实验的水平。  

        报告称,这次实验首次表明,哺乳动物在太空繁衍后代可能比较困难。



        据美国《连线》杂志报道,研究人员日前在接近零重力的模拟外太空环境下繁殖实验鼠,结果表明在太空繁殖哺乳动物比之前想象的还要困难。

  据日本生物学家介绍,实验鼠的胚胎缺陷表明“受精虽然在太空中很常见”,但地球标准重力或许是胚胎发育的必备条件。这项实验是有关太空环境如何影响动物繁殖的细胞基本原理的一系列研究的最新篇章。研究结果刊登在最新一期的《公共科学图书馆·综合》上。

  研究人员已在太空成功繁殖了很多动物,其中包括青蛙、蝾螈、海胆和鱼类。遗憾的是,鸟类和蜜蜂不在这一名单之上,其实这也可以理解。但是,有关哺乳动物在太空中繁殖情况的研究却少之又少,我们有理由认为低重力的潜在影响在哺乳动物身上尤为明显,因为哺乳动物的胚胎发育比其他动物更复杂、更敏感。

  为测试这些影响,研究人员通过人工技术,利用保存在三维回转器内的精子使老鼠卵子受精。回转器是一种模拟无重力效应的地面实验设备,能以特定方式旋转物体,让重力从四面八方对其产生影响。正常情况下,老鼠的卵子都能受精,这表明微重力并未伤害到精子。不过,随着老鼠胚胎在回转器内不断发育,很多问题也由此产生了。它们的细胞更难以分裂和成熟。

  有些最终被植入雌性老鼠体内,产下健康的小老鼠,但相比于在正常重力环境下培育的控制组,健康小老鼠的比例较低。之所以产生这种差异,一定程度上是因为对敏感细胞实施难度较高的操作造成的,研究人员还认为,这也反映出低重力环境对细胞过程的影响。研究人员在论文中写道:“若要在空间站或其他星球上维持生命,这需要我们清楚地了解太空环境对哺乳动物繁殖重要阶段的影响。”
作者: 2009-8-27
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