Появление марсиан не за горами — и это будут человеческие существа — «наука»
Таковой близкий космос
Как освоение Марса может привести к происхождению нового людской вида
Голливудский фильм «Космос между нами» (The Space Between Us), в недалеком будущем выходящий в прокат, говорит историю мальчика, что рождается у одного из американских космонавтов на Марсе. Его мать умирает при родах, но ребенок выживает и растет под опекой маленькой колонии астронавтов на Красной планете. В трейлере к фильму мрачный закадровый голос информирует исходную предпосылку фильма: «Его сердце просто не выдержит силы земного притяжения; у него через чур не сильный кости».
Иными словами, нет пути назад. Над этим вопросом необходимо задуматься: в случае если мы решим покинуть Почву, смогут ли потомки когда-нибудь возвратиться назад?
Из года в год мы становимся к Марсу все ближе. НАСА сохраняет надежду, что нога человека ступит на Красную планету через 3 десятилетия, а Илон Маск именует цифру в 10 лет: сперва это будет пробный полет, в это же время конечная цель содержится в создании самодостаточных марсианских городов. В собственном выступлении в сентябре 2016 года Маск упомянул «два главных дороги», по которым может пойти человечество: «Один путь — остаться на Земле окончательно, и тогда нас ожидает окончательное вымирание.
Альтернатива в том, дабы стать осваивающей космическое пространство цивилизацией и мультипланетным видом».
В случае если мы когда-нибудь достигнем Марса, условия судьбы в том месте будут различаться от земных по всем параметрам. Адаптация к более не сильный действию гравитации, интенсивному излучению, и полному отсутствию бактериальной флоры вынудит пара поколений марсианских колонистов испытать на себе последовательность кардинальных эволюционных трансформаций в людской родословной, сопоставимых с началом прямохождения и повышением количества головного мозга.
Первые эволюционные трансформации могут быть стремительными и малозаметными. Потому, что несколько первых людей на Марсе неизбежно будет ограничена числом — Маск внес предложение послать на борту космического корабля примерно сто человек — первые марсианские колонисты будут волноваться явление, известное как эффект основателя. Данный феномен отмечается любой раз, в то время, когда новое место, подобное вулканическому острову, вставшему с дна океана, колонизируют новоприбывшие.
Пара лиц, каковые устраиваются на новом месте, независимо от того, как они в том направлении попали, чуть ли начнут представлять большая часть, к которому первоначально принадлежали. Чем меньше выборка, тем меньше возможность того, что она будет воображать многочисленную группу, из которой вышла.
В случае если мы пошлём на Марс сотню колонистов, возможность того, что они в точности представят всех живущих на Земле людей с позиций роста, цвета волос, склонности к формированию диабета либо рака молочной железы, способности шевелить ушами либо любых вторых генетических факторов, выясняется очень низкой. Какими бы ни были черты, наличествующие у первых колонистов, они перейдут их детям, и так растущая марсианская колония, кроме того при отсутствии естественного отбора, станет чем-то хорошим от жителей Почвы. К примеру, если бы все астронавты, которых мы послали на Марс, были рыжими, показалась бы еще одна обстоятельство именовать Марс Красной планетой.
Эффекту основателя, очевидно, подвержены не одни лишь исследователи Марса либо межпланетные путешественники. Он может появиться в любой изолированной либо отобранной популяции. Но по мере смены последовательности поколений трансформации смогут покупать более выраженный и своеобразный темперамент.
В условиях, в то время, когда гравитация образовывает только одну треть от силы земного притяжения, роды и беременность смогут протекать на Марсе значительно сложнее. Исследователи эмбрионального развития у мышей установили, что показатели рождаемости у мышей, чьи зародыши формировались в искусственно созданных условиях микрогравитации, ниже, чем при обычной силе притяжения.
Примечательно, что на оплодотворение — осуществляемое в пробирке — понижение гравитации, по-видимому, не воздействует, но кое-какие из взятых эмбрионов развивались не так прекрасно, как эмбрионы, показавшиеся при обычной силе тяжести. Обстоятельства этого пока не ясны, но результаты говорят о том, что млекопитающие, включая человека, на протяжении вынашивания плода смогут испытывать больше трудностей на Марсе, чем на Земле. А это со своей стороны может оказывать новое давление эволюционного отбора, которое на Земле не отмечается.
Недостаточная сила тяжести кроме этого будет приводить к понижению костной массы со скоростью приблизительно 1% — 2% в месяц. По окончании двух либо трех лет нахождения на Марсе поселенцы рискуют утратить половину собственной костной массы — возможно, этому процессу еще посильнее будут подвержены беременные дамы, потому, что при беременности организму требуется большое количество кальция. Утрата плотности костной ткани повышает склонность людей к травмам, в особенности к переломам позвоночника и бедра.
Потому, что на Марсе подобные травмы смогут иметь необратимые последствия, люди, от природы имеющие более высокую плотность костей — что скорее было характерно предкам, нежели современному человеку — имеют больше шансов выжить и передать собственные гены. Исходя из этого в следствии смены многих поколений люди на Марсе в конечном счете будут от природы владеть более плотными костями по сравнению со собственными предшественниками, соответственно, будут более крепкими на вид.
Марсианским поселенцам кроме этого нужно будет адаптироваться к большим уровням радиации. При отсутствии магнитосферы либо атмосферы, талантливых обезопасисть планету, Марс подвергается агрессивному действию высокоэнергетических космических лучей, интенсивного солнечных частиц и ультрафиолетового излучения.
За 500 дней нахождения на поверхности Марса человек возьмёт дозу радиации, которая в шесть раз превышает большую годовую дозу, разрешенную сотрудникам департамента энергетики Соединенных Штатов. Скафандры либо подземные жилые помещения смогут дать некую защиту, но, непременно, определенное время все равно нужно будет проводить на поверхности Марса, выращивая сельскохозяйственные культуры, возводя строения и тому подобное.
Радиация повреждает ДНК, вызывая своего рода мутации, каковые приводят к раку. Не смотря на то, что для марсианских поселенцев радиация вероятно значит более высокие показатели заболеваемости раком, она кроме этого способна ускорить процесс эволюции методом создания случайных генетических вариаций, а также тех показателей, каковые нужны в марсианской среде.
Эти генетические вариации смогут стать методами защиты отечественного тела от радиационного действия. На Земле отечественная кожа производит меланин, пигмент, что действует как естественный солнцезащитный крем. Пигментация кожи развилась в людских популяциях как баланс между риском избыточного излучения, которое разрушает производство ДНК, и опасностью недочёта радиации, что мешает обычному формированию костей.
Многие другие организмы применяют меланин, дабы обезопасисть себя от излучения, а также грибы чёрной окраски, растущие на месте расплавления активной территории ядерного реактора в Чернобыле. Разновидностью меланина, что снабжает организм человека большой защитой от солнечной радиации, есть эумеланин, придающий коже темно-коричневый либо черный цвет. Люди, у которых в коже значительно больше эумеланина, смогут лучше переносить экстремальные уровни радиации на Марсе, в следствии чего кожа у марсиан будет чернее, чем у кого-либо из землян.
Иначе, интенсивное излучение на Марсе может содействовать эволюции новых пигментов кожи. Каротиноиды — оранжевые пигменты, каковые придают моркови соответствующую окраску — производятся многими микроорганизмами и растениями для защиты от солнечного излучения. Не смотря на то, что каротиноиды имеется у большинства животных, большая часть приобретает их из собственного рациона.
Одним из исключений есть гороховая тля, мелкое насекомое, которое в большинстве случаев имеет зеленую окраску, но в некоторых случаях получает красный цвет благодаря каротиноидам, каковые сама и производит. Геномный анализ продемонстрировал, что гороховые тли взяли гены, несущие ответственность за производство каротиноидов, от одного гриба, это указывает, что в редких случаях животные смогут заимствовать оборудование для производства пигмента у других организмов. Жёсткие условия на Марсе имели возможность бы повысить возможность столь редких заимствований, если бы конечный итог — скажем, кожа ярко-оранжевого цвета — был особенно нужным.
Марс — кладбище космических программ
Le Figaro19.10.2016Подготовьтесь — через шесть лет будем на Марсе!
большой ущерб29.09.2016На Марс на бессмертных ракетах
The Conversation04.08.2016Мы сбежим на Марс?
Przeglad14.11.2015Ужасный Марс
«Миссия на Марс» в Тироле
ИноСМИ10.08.2015Недавние изучения продемонстрировали, что большие уровни радиации кроме этого воздействуют на мозг, изменяя у некоторых, но не всех, мышей готовность и пространственную память предпринимать рискованные действия. Для того чтобы рода нарушения смогут воображать большую опастность успеху марсианской колонии. Однако, в случае если те же колебания чувствительности к радиации, каковые мы замечаем у грызунов, обнаружатся среди людей, появлявшихся на Марсе, естественный отбор будет трудиться в пользу тех, кто менее подвержен влиянию излучения. Последующие поколения смогут развить устойчивость к вредному действию радиации на мозг, содействуя лучшей адаптации людей к марсианской среде и повышая их свойство к предстоящему освоению космоса, быть может, кроме того к путешествиям к более далеким пригодным для жизни планетам, таким как Проксима b.
Позже имеется еще микробиом — бактерии и другие маленькие организмы, обитающие в и на поверхности отечественных тел и оказывающие на отечественный организм важное действие. Эти микробы приобретаются нами в течение всей жизни, начиная с тех, каковые мы приобретаем от отечественных матерей при прохождении через родовые дороги.
Раннее детство есть ответственным периодом для развития здорового микробиома, потому, что дети приобретают дополнительные микробы от своих своих родителей, сестёр и братьев, окружающей среды и друзей. Дети на Марсе не будут подвержены действию того множества разнообразных микробов, каковые мы находим тут, на Земле, и не смотря на то, что ученые все еще сохраняют надежду отыскать микробную судьбу на Марсе, убедительных доказательств ее существования до сих пор нет.
Потеря нужных микробов может привести к негативным физическим и психологическим последствиями для здоровья марсианских поселенцев. Тут на Земле мы уже видим понижение микробного разнообразия в микробиомах людей, живущих в муниципальный среде, где мы делаем все возможное, дабы дезинфицировать окружающие и наши тела предметы в целях предотвращения обмена болезнями.
Во многих отношениях данный процесс приносит несомненную пользу — некогда везде распространенные заболевания, к примеру, оспа, были побеждены благодаря разработке вакцин, а улучшение санитарных условий и доступность антибиотиков ограничили распространение вторых болезней конкретными регионами. Но непредвиденным результатом отечественной войны с микробами стало преследование нужных для отечественного здоровья микроорганизмов, а также тех, каковые сосуществуют с нами в течении тысячелетий и на данный момент находятся на грани исчезновения.
Переселение на Марс может стать для этих микробов через чур громадным опробованием, а их полная потеря наверняка окажется пагубной для человека. Люди с не хватает разнообразным микробиомом более склонны к формированию ожирения, диабета 1-го типа, и, быть может, вторых болезней, а также аллергии, астмы, целиакии и некоторых типов рака.
Опыты, в которых мышей и кроликов выращивают в стерильных условиях, не разрешая им развивать какой бы то ни было микробиом по большому счету, говорят о достаточно мрачных возможностях. Их иммунная и нервная совокупности не развиваются подобающим образом, к тому же на грани оказывается свойство приобретать из пищи питательные вещества.
Микробы, обитающие в отечественном кишечнике, играются крайне ключевую роль в пищеварении, исходя из этого в условиях полной потери микробиома диеты марсианских поселенцев должны подвергнуться трансформациям. Ученые смогут создать намерено продукты питания, каковые будут включать в себя лишь простые сахара, жиры и белки, каковые легко усваиваются без помощи микроорганизмов. Иначе, в случае если кое-какие нужные микробы будут сопровождать человека на Марс, они сами смогут развиваться вместе с ним.
Благодаря маленькому периоду генерации — кое-какие виды бактерий размножаются каждые 30 мин. — микробы развиваются значительно стремительнее, чем люди, что разрешает им скоро приспособиться к изменяющимся условиям. На них кроме этого повлияет радиация, повышая частоту их мутаций и содействуя предстоящему ускорению их эволюции.
Те же процессы будут происходить с любыми растениями либо животными, каковые мы привезем с собой, и с микробами, живущими в и на поверхности этих видов. Иными словами, создавая марсианскую колонию, мы заложим фундамент экосистемы нового типа. Обустройство Марса — намеренное изменение марсианской среды с целью приблизить ее условия к земным — может привести к формированию экосистем, каковые не похожи ни на одну из существующих на нашем планете.
Хорошая новость в том, что, возможно, на Марсе не будет неприятности с инфекционными заболеваниями. Как и при с микробиомом человека, единственными вирусами, патогенными бактериями и другими вредными микробами на Марсе, возможно, будут те, каковые мы принесем с собой. Продолжительное межпланетное путешествие может стать карантином, что ограничит возможность случайного появления инфекционных болезней на Марсе.
Большая часть инфекционных заболеваний, каковые поражают людей, результат зараз, подхваченных нами у животных, в млекопитающих и частности птиц. Многие из них, к примеру, бешенство и сибирская язва, переносят домашние животные, такие как овцы, крупный скот и собаки. Другие, такие как заболевание Лайма, по большей части происходят от зверей.
На Земле мы всегда сталкиваемся с новыми болезнями, такими как Эбола и Зика, частично вследствие того что эти микробы систематично поражают то животных, то людей. На Марсе мы можем избежать данной неприятности, если не начнём привозить в том направлении птиц либо млекопитающих, вместо этого дав предпочтение комплекту насекомых, каковые с меньшей возможностью будут переносчиками заразы, талантливой поражать организм человека (и требуют меньше корма).
Иначе, жизнь вне угрозы инфекционных болезней может привести к атрофии иммунной совокупности, которая рискует стать пережитком, подобным аппендиксу, либо, быть может, всецело провалится сквозь землю. Эта атрофия возможно позвана не только отсутствием болезней: на протяжении космических полетов космонавты часто страдают иммуносупрессией, которая во многом обусловлена стрессом, связанным со взлетом, нахождением и посадкой в замкнутом пространстве, но по некоторым данным, тут кроме этого играет свою роль микрогравитация.
Марсиане с ослабленным иммунитетом при возвращения на Землю столкнутся с страшными для жизни заболеваниями, а люди, прибывшие с Почвы, рискуют стереть с лица земли всю марсианскую колонию, в случае если принесут с собой какие-либо заболевания. Особенно высокими будут риски, которые связаны с заболеваниями, у которых нет явных признаков, как это в большинстве случаев происходит с передаваемыми половым методом заразами, такими как ВИЧ либо хламидия. Тесные индивидуальные контакты — подобные сексу — между марсианами и землянами были бы чреваты большими рисками.
Соберите все это совместно: запрет на половые контакты между марсианами и землянами, эффект основателя, трансформации в микробиоме, естественный отбор в жёстких условиях марсианской среды, плюс не сильный гравитация — и вам станет светло: заселение Марса в конечном счете приведет к формированию совсем нового людской вида. Это простое явление в мире растений и животных, изолированных на островах — отыщем в памяти известных зябликов Дарвина.
Но тогда как видообразование на островах может занять тысячи лет, ускоренная частота мутаций на Марсе и разительный контраст между условиями судьбы на Марсе и на Земле, вероятнее, ускорят данный процесс. Всего за пара сотен поколений — быть может, всего-навсего за шесть тысяч лет, сможет показаться новый вид человека.
В первой половине 50-ых годов двадцатого века Рэй Брэдбери опубликовал последовательность связанных между собой маленьких рассказов называющиеся «Марсианские хроники», где изобразил далекое будущее, в котором Марс колонизирован людьми, в далеком прошлом утратившими каждый интерес к связь и Земля с ней. У марсиан Брэдбери жёлтые глаза и коричневая кожа. «Вы когда-нибудь вспоминали о том — ну, о том живут ли люди на третьей планете?» — задаёт вопросы одна из марсианок. «Третья планета не пригодна для жизни, — отвечает ее супруг. — Отечественные ученые говорят, что в ее атмосфере через чур много кислорода».
Фантастика Брэдбери в полной мере может оказаться пророческой. В случае если Почву постигнут какие-то серьзные бедствия, колонизация Марса в долговременной возможности может оказаться нужным условием отечественного выживания. Но стратегия, призванная сохранить человеческий вид, в конечном итоге может окончательно поменять нас.
Скотт Соломон — автор и биолог научных публикаций из Хьюстона. Преподает экологию, научную коммуникацию и эволюционную биологию в Университете Райс, где есть доктором наук на кафедре Бионаук. Его первая книга Future Humans: Inside the Science of Our Continuing Evolution была опубликована 25 октября 2016 года издательством Йельского университета.
Подписывайтесь на отечественный канал в Telegram!
Каждый день вечером вам будет приходить подборка самых броских и занимательных переводов ИноСМИ за сутки.
Отыщите в контактах@inosmichannelи добавьте его к себе в контакты либо
перейдите, предварительно пройдя регистрацию, перейдите на страницу канала.
