ปลาจีนสร้างสถิติเวลาในอวกาศ

ตามรายงานของ SCMP ปลาซิบราฟิชกลุ่มหนึ่งใช้ชีวิตอยู่บนสถานีอวกาศเทียนกงของจีนนานถึง 43 วัน ซึ่งนานกว่าสถิติที่เคยทำไว้โดยการทดลองแบบเดียวกันบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) เกือบ 3 เท่า

ปลาลายม้าลายว่ายน้ำภายในระบบนิเวศใต้น้ำแบบปิดที่สถานีอวกาศเทียนกงของจีน (ภาพ : กล้องวงจรปิด)

ปลาซิบราฟิชจำนวน 4 ตัวพร้อมด้วยพืชปลาซิบราฟิชจำนวนหนึ่ง ซึ่งถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรบนยานอวกาศเสินโจว-18 เมื่อวันที่ 25 เมษายน เป็นส่วนหนึ่งของโครงการสร้างระบบนิเวศที่สามารถพึ่งพาตนเองได้ เพื่อศึกษาผลกระทบของสภาวะไร้น้ำหนักและรังสีต่อการพัฒนาและการเติบโตของสปีชีส์นี้

จากรายงานที่ตีพิมพ์ใน The Innovation ระบุว่าปลาซิบราฟิชได้ผ่านระยะพัฒนาการตามธรรมชาติ ตั้งแต่เจริญเติบโต พัฒนาการไปจนถึงการสืบพันธุ์ภายในเวลา 43 วัน ซึ่งถือเป็นการสร้างสถิติการทดลองทางนิเวศวิทยาในอวกาศ

“ความสำเร็จครั้งนี้ไม่เพียงแต่เป็นเครื่องหมายแห่งความก้าวหน้าของเทคโนโลยีระบบนิเวศทางอวกาศของจีนเท่านั้น แต่ยังให้ข้อมูลอันมีค่าและการสนับสนุนทางเทคนิคสำหรับระบบนิเวศแบบปิดในภารกิจอวกาศอีกด้วย” ผู้เขียนกล่าว

ความสำเร็จนี้เป็นไปได้ด้วยระบบนิเวศน้ำปิดเชิงนวัตกรรม (CAES) บนสถานี Tiangong ซึ่งประกอบด้วยระบบสนับสนุนชีวิตด้วยการฟื้นฟูทางชีวภาพ ระบบควบคุมสมดุลก๊าซ และระบบบำบัดด้วยจุลินทรีย์

ระบบควบคุมอัจฉริยะและอัตโนมัติในระบบนิเวศแบบปิด เช่น ระบบเซ็นเซอร์ที่ติดตั้งไว้ จะตรวจสอบพารามิเตอร์คุณภาพน้ำ เช่น ค่า pH และค่าการนำไฟฟ้า เพื่อให้แน่ใจว่ามีแหล่งที่อยู่อาศัยในน้ำที่ปลอดภัยและยั่งยืน CAES ยังติดตั้งปั๊มของเหลวเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนระหว่างห้องปลาและห้องพืช

การพัฒนาระบบช่วยชีวิตขั้นสูงถือเป็นขั้นตอนที่จำเป็นสำหรับการสำรวจอวกาศในอนาคต “ความก้าวหน้าครั้งนี้จะช่วยปูทางให้มนุษย์สามารถใช้ชีวิตและดำเนินชีวิตในอวกาศได้เป็นเวลานานขึ้น ทำให้วิสัยทัศน์เกี่ยวกับชีวิตระยะยาวและการเอาชีวิตรอดในอวกาศใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากขึ้น” นักวิจัยสรุป

เวลาในการเอาชีวิตรอดของกลุ่มปลาซิบราฟิชชาวจีนได้แซงหน้าสถิติเดิมที่ทีมนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันเคยทำไว้ ซึ่งพวกเขาได้เก็บปลาหางดาบไว้ในระบบน้ำที่ปิดและสมดุลระหว่างภารกิจ STS-90 Neurolab บนกระสวยอวกาศโคลัมเบียของ NASA ในปี 1998 ซึ่งเป็นโครงการล้ำสมัยในการศึกษาผลกระทบของการบินอวกาศต่อระบบประสาท

ปลาซิบราฟิชมีลักษณะเฉพาะหลายประการและมีจีโนมเหมือนกับมนุษย์มากกว่าร้อยละ 70 (ภาพ: Shutterstock)

ปลาซิบราฟิชได้รับการศึกษากันอย่างแพร่หลายในสาขาวิชาวิทยาศาสตร์ชีวภาพและชีวการแพทย์เนื่องจากมีข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ เช่น มีจีโนมที่เหมือนกับของมนุษย์มากกว่า 70 เปอร์เซ็นต์ วงจรการสืบพันธุ์และการพัฒนาที่สั้นและไข่ที่โปร่งใสยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาลักษณะภายในของพวกมันได้ในขณะที่พวกมันเติบโตอีกด้วย

ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบต่างๆ ของแรงโน้มถ่วงต่ำต่อร่างกายมนุษย์ ตั้งแต่กระดูกไปจนถึงหัวใจและสมอง นักวิจัยพบว่าปลาซิบราฟิชเป็นแบบจำลองทางชีววิทยาที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทดลองดังกล่าว

การศึกษาอวกาศของปลาซิบราฟิชเริ่มต้นขึ้นในปี 1970 เมื่อปลาชนิดนี้ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศเป็นครั้งแรกในภารกิจสถานีอวกาศซาลุต 5 ของรัสเซีย

นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาสายพันธุ์ปลาชนิดอื่นๆ ในอวกาศอีกด้วย นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นได้ศึกษาว่าแรงโน้มถ่วงที่ลดลงส่งผลต่อโครงสร้างเนื้อเยื่อและการสร้างกระดูกใหม่อย่างไร โดยการสังเกตปลากระรอกที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมในอวกาศ ผลการทดลองที่ตีพิมพ์ในวารสาร Scientific Reports ในปี 2558 แสดงให้เห็นว่าความหนาแน่นของแร่ธาตุในกระดูกคอหอยและฟันของปลากระโทงดาบลดลงหลังจากอยู่บนสถานีอวกาศนานาชาติเป็นเวลา 56 วัน

แม้ว่าปลาซิบราฟิชบนสถานีเทียนกงจะยังสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้เป็นเวลานาน แต่พวกมันกลับมีทิศทางที่ผิดปกติในสภาวะไร้น้ำหนัก เช่น ว่ายน้ำคว่ำ หมุนตัว และว่ายน้ำเป็นวงกลม ตามที่ลูกเรือเสินโจว-18 กล่าว

เมื่อวันที่ 4 พฤศจิกายน นักบินอวกาศ Ye Guangfu, Li Cong และ Li Guangsu เดินทางกลับมายังโลกหลังจากอยู่บนวงโคจรเป็นเวลา 192 วัน พร้อมกับตัวอย่างการทดลองทางวิทยาศาสตร์หลายสิบชิ้น ซึ่งรวมถึงจุลินทรีย์ วัสดุโลหะผสม และนาโนวัสดุซึ่งยากต่อการผลิตบนโลก

พวกเขายังส่งตัวอย่างน้ำที่มีไข่ปลาและสิ่งตัวอย่างอื่น ๆ กลับมาพร้อมกับการบันทึกวิดีโอพฤติกรรมเชิงพื้นที่ของปลาซิบราฟิชด้วย

นักวิทยาศาสตร์หวังที่จะใช้ตัวอย่างวัสดุเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบของสภาพแวดล้อมในอวกาศต่อการเจริญเติบโต พัฒนาการ และพฤติกรรมของสัตว์มีกระดูกสันหลัง และเพื่อช่วยในการวิจัยเกี่ยวกับวงจรวัสดุในระบบนิเวศอวกาศปิด ตามรายงานของ ซินหัว

หัวหยู (ที่มา: SCMP)

แหล่งที่มา