Австралийские ученые из Университета Аделаиды впервые доказали, что микрогравитация серьезно нарушает навигационные способности сперматозоидов. Результаты исследования, опубликованные в журнале Communications Biology, ставят под вопрос возможность естественного зачатия не только в космическом пространстве, но и в будущих колониях на Луне и Марсе. По мнению авторов работы, если не найти способ преодолеть эту проблему, долгосрочное освоение человечеством космоса может оказаться под угрозой.

В ходе экспериментов ученые использовали 3D-клиностат — установку, которая за счет вращения по двум осям создает эффект, имитирующий отсутствие гравитации. Образцы спермы человека и двух других видов млекопитающих поместили в клиностат, а затем пропустили через специальный лабиринт, воспроизводящий женские репродуктивные пути. Выяснилось, что, хотя подвижность клеток практически не изменилась, в условиях микрогравитации до цели добралось значительно меньше сперматозоидов, чем при обычной земной гравитации. Первый автор исследования доктор Николь Макферсон подчеркнула, что это первая работа, оценивающая именно ориентацию клеток в пространстве, а не их способность к передвижению.

Добавление прогестерона — гормона, который естественным образом выделяется яйцеклеткой, — частично помогло человеческим сперматозоидам преодолеть эффект дезориентации. Однако эксперименты на мышах показали, что даже четырехчасовое воздействие микрогравитации снижает частоту успешного оплодотворения на 30 процентов. При более длительном воздействии наблюдались задержки в развитии эмбрионов, а в некоторых случаях — уменьшение количества клеток, формирующих плод на самых ранних стадиях.

Несмотря на выявленные проблемы, многие эмбрионы все же развивались нормально, что дает надежду на возможность размножения в космосе. Исследователи подчеркивают необходимость дальнейших работ: изучения влияния разной гравитации — лунной и марсианской, определения пороговых эффектов, а также разработки систем искусственной гравитации. Без решения этих задач, предупреждают авторы, колонизация других планет будет либо серьезно затруднена, либо вовсе невозможна.