כיצד באים תינוקות לעולם בחוסר כבידה?

שלום ירדן, ותודה על שאלתך. ייתכן שבעתיד לא נוכל עוד לחיות על כדור הארץ, וניאלץ להעתיק את סביבת מחייתנו לירח או לחלל. מטבע הדברים, זה יחייב התאמה של גופנו לתנאים החדשים, שהמגבלה העיקרית בהם היא חוסר כבידה. מה אומרים המחקרים בנושא?

בכתבה קודמת עסקנו בשינויים המתרחשים בגוף בעקבות שהייה ממושכת בתנאים של חוסר כבידה – אך זאת, כמובן, בבני אדם שנולדו על כדור הארץ. מה קורה ביצורים שנולדו בתנאים של חוסר כבידה – אם דבר כזה בכלל אפשרי. נתחיל מן ההתחלה: מהם המכשולים העומדים בפני העמדת צאצאים בתנאים של חוסר כבידה?

רבייה בחלל

אם בעתיד נרצה לחיות בחלל או על פני הירח, נרצה ודאי גם לקיים שם יחסי מין – אם למטרות רבייה ואם למטרות הנאה. האם אפשר לקיים יחסי מין בתנאים של חוסר כבידה? אחד המכשולים האפשריים הוא החוק השלישי של ניוטון: כאשר גוף אחד מפעיל כוח על גוף אחר, גוף זה מפעיל עליו כוח שווה בגודלו ומנוגד בכיוונו. גם אנשים המקיימים יחסי מין בשדה כבידה, כמו זה שיוצר כדור הארץ, מפעילים כוחות זה על זה, אך כוחות אלו מבוטלים על ידי כוח הכבידה, המושך את בני הזוג ומצמיד אותם אל המשטח שמתחתיהם. בתנאי חוסר כבידה הפעלת כוח של בן זוג אחד על בן הזוג האחר לא תתבטל על ידי כוח נגדי, ולכן בני הזוג ידחפו זה את זה ולא יוכלו להיצמד.

נראה שעל מגבלות אלו יהיה אפשר להתגבר בדרך זו או אחרת – כגון חליפות מיוחדות שכבר פותחו, הכוללות רצועות המאפשרות להצמיד את בני הזוג זה לזה או למשטח כלשהו. אבל עדיין נשאלת השאלה, אם עוברים יכולים להתפתח באופן תקין ברחם בתנאי חוסר כבידה, כך שההיריון יסתיים בלידת תינוק בריא. כבר נערכו מחקרים שבדקו זאת – בשל מגבלות אתיות, בבעלי חיים ולא בבני אדם.

היריון בחוסר כבידה 

עוברי חולדה שנחשפו לתנאי חוסר כבידה בין הימים ה-9 וה-19 להיריון (משך היריון של חולדה הוא כ-21 יום) סבלו מהתפתחות פגומה של סינפסות במערכת הווסטיבולרית, האחראית על שיווי המשקל; ההמלטה התרחשה יומיים לאחר הנחיתה בכדור הארץ, והתנהגות הגורים לא נבדקה. 11 שנים לאחר מכן, נמצא במחקר כי ולדות של חולדות שהריונן עבר עליהן בחלל אינם יכולים להבחין בין מעלה ומטה, וכאשר נזרקו למים, לא יכלו ליישר את עצמם. אך הבדלים אלו נראו רק בימים הראשון והשלישי שלאחר הלידה, ולא ביום החמישי – ממצא המרמז שהגורים הסתגלו, במידה זו או אחרת, לתנאי הכבידה על פני כדור הארץ.

מחקר מ-2009 הראה כי בעוברי עכברים שנוצרו בהפריה חוץ-גופית בתנאים המדמים מיקרו-כבידה, אלפית מכוח הכבידה על פני כדור הארץ, שיעור העוברים שהגיעו בשלום לסוף ההיריון היה נמוך יותר מאשר בעכברים שנוצרו בתנאים רגילים: רק 35 אחוז מהעוברים שנוצרו בתנאי מיקרו-כבידה והועברו לרחם עברו את כל תקופת ההיריון ונולדו בצורה תקינה, לעומת 63 אחוז מהעוברים שנוצרו בתנאים רגילים. בדיקה מעמיקה של העוברים גילתה שהבעיה הייתה, ככל הנראה, בהתפתחותם בשלבים שלאחר ההפריה, ולא בהפריה עצמה. במחקר מ-2015 נבדקו תאי גזע עובריים של עכבר, כלומר תאים שמקורם בעובר עכבר אשר טרם עברו התמחות והם מסוגלים להתמיין ולהתפתח למגוון רחב של סוגי תאים. החוקרים החזיקו תאי גזע עובריים של עכבר בתנאי מיקרו-כבידה במשך 15 יום, ומצאו כי התמיינותם התעכבה.

התפתחות פגומה של מערכת שיווי המשקל. עובר של חולדה באמבט דמוי-רחם | צילום מתוך מאמר המחקר של Ronca et al

החלזונות שבקעו בחלל

 אצל חסרי חוליות ימיים כגון צדפות, רכיכות וסרטנים, יש קולטנים הרגישים לכוח הכבידה. קולטנים אלה נמצאים בראשם של בעלי חיים אלו, ומתאפיינים במבנה דמוי-שק שבתוכו נוזל ומעין כדור קטן. שינוי במהירות או בכיוון כוח הכבידה גורם לכדור לנוע בנוזל וכך להזיז שערות, השולחות אות למערכת העצבים של בעל החיים. בחלזונות שבקעו בחלל, קולטנים אלו היו רגישים מהרגיל לכוח הכבידה, ככל הנראה כדי לפצות על היעדר הכבידה: בניסוי שנערך על פני כדור הארץ, ובו הניחו את החלזונות האלה על צידם או הפכו אותם, הם הסתובבו במהירות רבה יותר מבני מינם שבקעו על פני כדור הארץ, וגם עוצמת התגובה החשמלית של תאי העצב הייתה גבוהה יותר. עם זאת, רישום של פעילות תאי העצב הראה שכיוון הרגישות של התאים שהגיבו להטיה היה הפוך בחלזונות שבקעו בחלל, בהשוואה לחלזונות הביקורת. מכך הסיקו החוקרים שהחלזונות שהיו בחלל לא "ידעו" איזה כיוון הוא כלפי מעלה.

כיוון רגישות הפוך. תאי עצב צבועים בחלזונות שהיו בחלל (מימין) לעומת חלזונות ביקורת (משמאל) | צילום מתוך מאמר המחקר Balaban et al

נראה, אפוא, שלבעלי חיים שהחלו את חייהם בתנאים של חוסר כבידה יש אמצעים להתמודד עם מצב זה, והם מתאימים את עצמם אליו במידה מסוימת. הבעיה מתעוררת כאשר בעלי חיים אלה מגיעים לכדור הארץ – ממש כשם שאנשים שנולדו בכדור הארץ מתקשים להסתגל לחלל. עם זאת, עדיין לא ברור מה קל יותר – להתרגל לתנאי החיים על פני כדור הארץ לאחר שנולדת בחלל, או להפך. יידרש מחקר נוסף כדי שנוכל לענות על שאלה זו ועל שאלות נוספות, ובראשן השאלה אם מה שנמצא בבעלי חיים תקף גם לגבי בני אנוש.