Liệu loài người có thể sinh sản trên sao Hỏa?

Chia sẻ
Để có thể tồn tại ngoài Trái đất như ở trên sao Hỏa, trước tiên chúng ta phải trả lời được những câu hỏi hóc búa về sinh học, trong đó nổi lên là vấn đề sinh sản duy trì nòi giống.

Cách đây vài thập kỷ hay thậm chí nửa thế kỷ, chúng ta chưa bao giờ nghĩ đến việc loài người có thể sinh sống, khai thác tài nguyên trên bề mặt sao Hỏa và sinh ra thế hệ người sao Hỏa đầu tiên. Ngoại trừ một vấn đề là không ai thực sự biết liệu chúng ta có thể sinh sản trong không gian hay không, cho dù đó là trên tàu du hành vũ trụ hoặc trên hành tinh khác.

Có thể nói, việc giao phối ở nơi có trọng lực thấp hơn (nhiều) so với trên Trái đất là một bài toán vật lý đơn giản, nhưng chúng ta chưa biết được môi trường không gian có thể ảnh hưởng như thế nào đến các chuỗi sinh học và quá trình phát triển của một đứa trẻ, đơn cử từ quá trình thụ tinh đến cai sữa.

Con người đã, đang và sẽ cố gắng giải quyết vấn đề. Chuột nhắt, chuột cống, kỳ nhông, ếch, cá và thực vật được đưa vào sử dụng trong các thí nghiệm nhằm xem xét cách thức môi trường không gian ảnh hưởng đến sinh sản.

Trọng lực

Trên Trái đất, các quá trình tiến hóa đều chịu tác động của một trong những yếu tố cơ bản nhất: lực hấp dẫn. Trong không gian vũ trụ không tồn tại lực hấp dẫn, trong khi lực hấp dẫn của sao Hỏa chỉ bằng 38% lực hấp dẫn của Trái đất.

Tương tự, bức xạ trong vũ trụ mạnh hơn và có khả năng gây hại hơn so với khi chúng ở dưới mặt đất. Việc tiếp xúc với bức xạ vũ trụ ngoài không gian cũng là một nguy cơ nghiêm trọng đối với sức khỏe của các phi hành gia. Vì vậy, một thai nhi đang phát triển trong không gian vũ trụ hoàn toàn có thể bị ảnh hưởng từ bức xạ đó.

Cho đến nay, các nhà khoa học đang cố gắng giải quyết hai vấn đề liên quan đến việc sinh sản ngoài vũ trụ: trọng lực và bức xạ. Tuy nhiên, chính bởi phạm trù đạo đức và những rủi ro có thể xảy ra khi nghiên cứu trên cơ thể người, các nhà khoa học mới chỉ đưa động vật và các mô sinh học của chúng vào không gian để nghiên cứu trong suốt thời gian qua.

Theo National Geographic, các thí nghiệm ban đầu được Liên Xô thực hiện vào cuối những năm 1970 bao gồm đưa chuột cống lên quỹ đạo trên vệ tinh Cosmos 1129. Khi chúng trở về, các nhà khoa học ghi nhận chúng đã giao phối trong không gian, nhưng không có chú chuột con nào ra đời. Điều này có thể không gây ngạc nhiên cho bất cứ ai nghiên cứu về loài gặm nhấm, bởi chúng rất nhạy cảm trước sự thay đổi đột ngột môi trường sống.

Sau đó, nhà khoa học NASA April Ronca đã đưa chuột cống đang mang thai lên quỹ đạo và quan sát sự ảnh hưởng của hành trình đến giai đoạn sau của thai kỳ. Sau khi trở lại Trái đất, quá trình sinh nở của đối tượng ít nhiều vẫn diễn ra bình thường, nhưng chúng lại mắc phải chứng rối loạn tiền đình, hay nói một cách khác là tình trạng tổn thương khu vực tai trong làm ảnh hưởng đến khả năng định hướng của chúng.

Ở chuột nhắt, câu chuyện cũng phức tạp tương tự. Nghiên cứu cho thấy hai loài gặm nhấm có những phản ứng khác nhau đối với những thay đổi trọng lực. Hai tế bào phôi chuột nhắt không thể phát triển sau khi được gửi lên vũ trụ trên tàu con thoi Columbia, mặc dù những tế bào tương tự phát triển bình thường trên Trái đất. Sau đó, nghiên cứu về vi trọng lực mô phỏng (được thực hiện bằng máy xoay) cho thấy khi việc thụ tinh trong ống nghiệm diễn ra bình thường, nhưng phôi nuôi cấy trong môi trường vi trọng lực khi chuyển sang tử cung chuột cái lại phát triển bất thường.

Gần đây nhất, một nghiên cứu của Nhật Bản cho thấy tinh trùng chuột đã được trữ đông khô có thể sản xuất phôi sau khi trải qua chín tháng trong không gian vũ trụ. Các nghiên cứu khác cho thấy dế, giun tròn và ruồi giấm vẫn có thể sinh sản thành công trong điều kiện du hành không gian. Và cá medaka của Nhật Bản đã giao phối và sinh sản trên tàu con thoi Columbia.

Trong khi đó, trứng kỳ nhông Pleurodele được thụ tinh trên Trạm vũ trụ Hòa Bình (Mir) của Nga đã tạo ra phôi phát triển thành ấu trùng, mặc dù có một số biến đổi nhất định. Các thí nghiệm tương tự trên nhím biển cũng cho thấy sự thụ tinh trong không gian có thể diễn ra, nhưng môi trường vi trọng lực ảnh hưởng đáng kể đến sự di chuyển của tinh trùng. Tuy nhiên, trứng cút được giữ trong lồng ấp trên Trạm Mir lại không thể phát triển bình thường.

Mặc dù vậy, khi tổng hợp lại kết quả của những thí nghiệm trên và các thí nghiệm khác, chúng vẫn chưa thể đưa ra một kết quả đồng nhất và chính xác về sự ảnh hưởng của du hành vũ trụ tới vấn đề sinh sản.

Theo Bác sĩ Kris Lehnhardt thuộc trường Đại học Y Baylor (Houston, Texas) điều chúng ta biết đó là có thể sinh sản trong vũ trụ, và một điều nữa là việc này có thể được thực hiện một cách an toàn với kết quả tốt.

Tuy nhiên, nhìn chung, cho tới thời điểm hiện tại, việc sinh sản ngoài Trái đất dường không tốt cho động vật có vú bởi tính chất phức tạp của quá trình phát triển từ phôi thai cho đến vấn đề trao đổi chất phức tạp giữa mẹ và thai nhi và các giai đoạn tiếp theo.

Tóm lại, theo bác sĩ James Nodler,Trung tâm hỗ trợ sinh sản Houston (Texas, Mỹ), hầu hết các nghiên cứu đều chỉ ra rằng môi trường không gian quá khác biệt so với ở Trái đất, vì vậy, vấn đề sinh sản của con người khi ở trên vũ trụ cần có những nghiên cứu toàn diện hơn.

Liệu loài người có thể sinh sản trên sao Hỏa?  ảnh 1
Bức ảnh minh họa khung cảnh vui vầy của một gia đình trên bề mặt sao Hỏa. 

Dự án về những chú chuột “tiên phong”

Trong nỗ lực giải quyết một số mối lo ngại liên quan đến việc định cư của con người trên bề mặt sao Hỏa, Trung tâm Nghiên cứu Langley của NASA đã đề xuất một thí nghiệm cho phép các nhà khoa học nghiên cứu tác động lâu dài của vi trọng lực đối với quá trình sinh sản của động vật có vú.

Theo các nhà khoa học, cần phải có những nghiên cứu về thách thức của việc sinh sản trong môi trường vi trọng lực. Ở môi trường ngoài Trái đất, lực hấp dẫn có thể cản trở quá trình phát triển của cơ thể cũng như làm biến đổi gen của con người.

Họ dự định đưa một đàn chuột vào quỹ đạo Mặt Trăng. Chúng sẽ sống trong một thiết bị mà các nhà khoa học có thể quan sát hành vi với 600 camera và điều khiển chế độ chăm sóc từ xa.

Thí nghiệm này sẽ đánh giá tác động của du hành vũ trụ và vi trọng lực đối với ít nhất ba thế hệ chuột mỗi năm, thông qua việc theo dõi tỷ lệ sinh và sức khỏe tổng thể của đối tượng.

Mỗi năm một lần, thiết bị này sẽ được lập trình đi tới một trạm vũ trụ định sẵn ở khoảng không gian giữa Trái đất và Mặt Trăng để các phi hành gia lấy mẫu thí nghiệm và bảo trì thiết bị nhằm giúp nó có thể hoạt động trong 10 năm.

Các nhà khoa học cho biết, chương trình nghiên cứu này sẽ kéo dài đến cuối những năm 2020 nhằm tạo thêm cơ sở cho nhiệm vụ đưa người lên sao Hỏa trong tương lai. Việc định cư vĩnh viễn trên Hành tinh Đỏ sẽ là không thể nếu con người không thể sinh sản trong môi trường vi trọng lực.   

Tuy nhiên, bác sĩ Nodler cho biết, đến nay chưa có dấu hiệu nào cho thấy thí nghiệm này sẽ sớm được tiến hành. Và nếu có đi chăng nữa, nhiều nhà khoa học lo rằng nó không thể trả lời thỏa đáng cho vấn đề trên. Lý do dễ nhận thấy nhất chính là quá trình sinh sản của con người khác biệt so với các loài linh trưởng khác và không có sinh vật nào được nghiên cứu cho đến nay có thể đại diện cho con người.

Trong quá khứ, các nhà khoa học đã bỏ qua rất nhiều bước tiến hành trên chuột và linh trưởng khi nghiên cứu về phương pháp thụ tinh trong ống nghiệm IVF. Tuy nhiên, IVF không giống như sinh sản trong môi trường vi trọng lực. Do đó, một số người cho rằng, đến một lúc nào đó, chúng ta phải nghiên cứu trên chính con người đối với vấn đề sinh sản trong môi trường trọng lực thấp, bác sĩ Nodler khẳng định.

Phạm trù đạo đức

Bác sĩ Nodler đặt câu hỏi: Nếu gửi một cặp đôi lên sao Hỏa thì họ có thể có con hay không? Hay chúng ta có thể lấy phôi người, đông lạnh chúng ở Trái đất, sau đó chuyển lên sao Hỏa rồi rã đông hay không?

Trong khi việc nghiên cứu các tác động chính xác của môi trường không gian đối với phôi người ngày càng khó khăn hơn, nó có thể được thực hiện ngay hôm nay, ngoại trừ những khúc mắc về vấn đề đạo đức và lương tâm.

Thí dụ, các nhà khoa học có thể gửi tinh trùng và trứng của con người đến Trạm vũ trụ Quốc tế ISS và thử thụ tinh trong ống nghiệm để xem nó có hoạt động hay không. Sau đó, họ sẽ so sánh số lượng phôi được tạo ra so với khi được thực hiện trên Trái đất. Tuy nhiên, một vấn đề đặt ra là những phôi đó có khả năng phát triển và việc thí nghiệm trên cơ thể con người hoàn toàn bị cấm, Nodler nói.

Các nhà khoa học cũng có thể gửi phôi đã được thụ tinh lên ISS và xem xét môi trường không gian ảnh hưởng đến sự phát triển, các dạng tổn thương DNA và các phương thức sửa chửa tổn thương DNA như thế nào. Điều này có thể được thực hiện, Nodler nói, với những phôi phát triển không bình thường vì không vi phạm vào vấn đề đạo đức. Mặc dù vậy, trên lý thuyết, thử nghiệm thực sự vẫn phải tiến hành trên phôi bình thường để có kết quả tối ưu.

Trong trường hợp đó, hãy để chúng ở trạng thái đóng băng trên ISS trong sáu tháng hoặc một năm, sau đó đưa chúng trở lại Trái đất và tạo điều kiện để phát triển thành phôi thai. Tuy nhiên, điều đó khó được chấp chấp thuận bởi lý do đạo đức. Nhưng theo Nodler nói rằng, nếu có thời điểm tiến hành điều đó, trung tâm của ông có hàng ngàn phôi bị loại bỏ mà bệnh nhân cho biết có thể sử dụng cho nghiên cứu khoa học. Vấn đề là có ai cấp phép điều đó hay không.

Bác sĩ Lehnhardt đồng ý rằng thật khó để nghiên cứu khả năng sinh sản của con người trong vũ trụ mà không thực sự nghiên cứu trên cơ thể con người. Điều đó có nghĩa là các nhà nghiên cứu sau này phải sẵn sàng đối mặt với không chỉ những thách thức khoa học, mà cả những vấn đề về phạm trù đạo đức.

Theo nationalgeographic

Khánh Ngân

Tin liên quan

Chia sẻ

Bạn đọc bình luận

Vui lòng nhập tiếng Việt có dấu
Nhập mã bảo mật (*)    Refresh

Cùng chuyên mục