据《俄罗斯报》网站8月28日报道,几天前从哈萨克斯坦拜科努尔航天发射场升空的“生物型-M”二号卫星上载有1500只果蝇。它们与小鼠、蚂蚁、种子和微生物共同构成生物卫星的“乘组”。这些“有翼”或“有尾”的生物将参与一项非常重要的实验:帮助评估失重、辐射和磁场变化等恶劣环境对生物体所有系统产生的影响。
太空繁殖一直是个备受关注的研究课题。为何果蝇是不可替代的研究助手?俄罗斯科学院医学-生物问题研究所所长奥列格·奥尔洛夫院士向《俄罗斯报》解释称,这些生物短暂的生命周期使我们能够在未来的深空探索中弄清以下问题:太空飞行环境是否会对后代产生影响?
奥尔洛夫表示:“该研究需要获取连续多代生物的样本,而果蝇正是用于开展此类研究的理想模型生物。更重要的是,尽管果蝇的配子发生和早期发育过程与哺乳动物存在诸多差异,但两者在细胞层面发生的主要过程及其调控机制高度相似。且它们参与早期胚胎发育的关键结构蛋白具有高度同源性,这使我们能够合理推测高等动物可能受到太空飞行因素影响的发育敏感阶段。”
果蝇染色体数量少、突变表型多样化,而且拥有超过1.3万个基因。总之,多年来这种生物始终可靠地辅助科学家进行生物医学研究,帮助探究宇宙极端环境对生物基因组稳定性、寿命、新陈代谢、免疫系统等方面产生的影响。
需要提及的是,该生物卫星在高度为370公里、倾角约为97度的轨道上飞行。俄罗斯轨道站也计划沿相同轨道飞行。在该轨道的近极地区域,会出现银河系和太阳系宇宙射线以带电粒子流形式直接穿透的现象,这使得飞行环境更接近星际航行条件。“生物型-M”二号卫星的主要任务正是,评估俄罗斯轨道站乘组在高纬度轨道上飞行的安全性。
俄罗斯科学院医学-生物问题研究所细胞生物物理实验室主任伊琳娜·奥格涅娃介绍道:“我们将用果蝇重复2014年‘光子-M’四号卫星开始飞行后做过的突破性实验,当时果蝇在太空停留了45天。这就是所谓的‘二次飞行’:果蝇随‘光子’卫星返回后,我们在地面上培育出新一代,之后再将新一代送上太空、送往国际空间站的俄罗斯舱段。”
当时科学家获得了在开始太空飞行后进行细胞筛选研究的绝佳机会。第四代果蝇被送入太空,这些果蝇在国际空间站停留12天后成功繁育出第五代太空幼虫,为专家进行分析研究提供了充足的生物样本。
现在,科学家们展开了更深入的探索。奥格涅娃说:“我们希望从长期太空飞行的角度去研究种群维持的效率,这种飞行环境中的电离辐射成分和整体电磁环境与目前国际空间站所在的环形轨道有所不同。”
这些果蝇在太空中的适应状况如何?科学家们正通过生物卫星传回的短视频片段实时监测舱内的状况。
目前舱内一切正常,这批特殊“乘组”正在有效地执行任务。(编译/韩子凌)