(ملاحظة المحرر: تم تحديث هذه القصة في 15 مارس في الساعة 1:15 مساءً بتوقيت المحيط الهادئ. فيما يلي مقالة محدثة حول أخطاء Live Science في الإبلاغ عن هذه الدراسة.)
سكوت ومارك كيلي شقيقان توأمان متطابقان - على الأقل ، كانا كذلك حتى أمضى سكوت عامًا يعيش في الفضاء.
عندما عاد سكوت كيلي إلى الأرض بعد رحلة استغرقت 340 يومًا على متن محطة الفضاء الدولية (ISS) قبل عامين ، كان أطول بوصتين مما كان عليه عندما غادر. انخفضت كتلة جسده ، وكانت بكتيريا الأمعاء مختلفة تمامًا ، ووفقًا للنتائج الأولية التي توصل إليها باحثو وكالة ناسا ، فقد تغير تعبيره الجيني بشكل ملحوظ. (ومن المثير للاهتمام أن سكوت كيلي قد تقلص منذ ذلك الحين إلى ارتفاعه الأولي في الطيران.)
يشير بيان جديد لوكالة ناسا إلى أن الضغوط الجسدية والعقلية في عام سكوت كيلي في المدار ربما تكون قد نشطت مئات "الجينات الفضائية" التي غيرت نظام المناعة لدى رائد الفضاء ، وتشكيل العظام ، والبصر والعمليات الجسدية الأخرى. في حين عادت معظم هذه التغييرات الجينية إلى وضعها الطبيعي بعد عودة سكوت كيلي إلى الأرض ، ظل حوالي 7 في المائة من التعبير الجيني لرواد الفضاء متغيرًا - وقد يبقى على هذا النحو بشكل دائم.
وقال بيان ناسا "يعتقد أن التغييرات ناتجة عن ضغوط السفر إلى الفضاء والتي يمكن أن تسبب تغيرات في المسارات البيولوجية للخلية." "يمكن لهذه الإجراءات أن تؤدي إلى تجميع جزيئات جديدة ، مثل الدهون أو البروتين ، والتدهور الخلوي ، ويمكن أن تشغل الجينات وتوقفها ، مما يغير الوظيفة الخلوية."
شقيقان
أمضى سكوت ما يقرب من عام على متن محطة الفضاء الدولية كجزء من مشروع ناسا الفريد من نوعه يسمى دراسة التوائم ، والذي يهدف إلى الكشف عن الآثار طويلة المدى للسفر في الفضاء على جسم الإنسان وعقله. في مارس 2015 ، سافر إلى محطة الفضاء الدولية لبدء ما سيصبح أطول مهمة فضائية ينجزها أي رائد فضاء على الإطلاق. يبقى معظم رواد الفضاء على متن محطة الفضاء الدولية لمدة ستة أشهر في المرة الواحدة. بقي سكوت كيلي في المدار لمدة 340 يومًا.
وفي الوقت نفسه ، ظل شقيق سكوت كيلي التوأم المتطابق ، مارك (رائد فضاء متقاعد) على الأرض كموضوع تحكم. وقالت وكالة ناسا إن الأخوين كيلي هما رائدا الفضاء الرائدان في التاريخ. لأن التوائم المتطابقة ولدت بحمض نووي متطابق - الشفرة الوراثية التي تخبر الخلايا بوقت وكيفية العمل - جعل Kellys موضوعات مثالية للمقارنة قبل وبعد.
اختبر الباحثون كلا من شقيقي كيلي قبل وأثناء وبعد عام سكوت في الفضاء لرسم تغييرات محددة في الصحة البدنية والعقلية لرواد الفضاء. وقالت وكالة ناسا إن معظم التغيرات الجسدية التي قام بها سكوت - بما في ذلك زيادة ارتفاعه 2 بوصة - أثبتت أنها استجابات مؤقتة لبيئة الفضاء منخفضة الجاذبية ومنخفضة الأكسجين.
وذكرت وكالة ناسا أن الجينات المشاركة في تكوين العظام والحرمان من الأكسجين واستجابات الجهاز المناعي وإصلاح الحمض النووي ظلت تتغير بعد عودة سكوت كيلي إلى الأرض. يمكن أن ينطوي السبب وراء ذلك على رد فعل معقد لنوع غير عادي من الإجهاد: ضغط الفضاء.
وقال كريستوفر ماسون ، الباحث في دراسة التوائم والأستاذ المساعد في كلية طب وايل كورنيل ، لـ Business Insider: "في كثير من الأحيان ، عندما يواجه الجسم شيئًا غريبًا ، يتم تنشيط الاستجابة المناعية". "يعتقد الجسم أن هناك سببًا للدفاع عن نفسه. نحن نعلم أن هناك جوانب من التواجد في الفضاء ليست تجربة ممتعة ، وهذا هو المظهر الجزيئي للجسم الذي يستجيب لهذا الضغط."
إن فهم سبب وكيفية تنشيط "جينات الفضاء" سيكون أمرًا بالغ الأهمية للتخطيط لبعثات فضائية مأهولة أطول. بالطريقة التي تراها ناسا ، فإن عام سكوت كيلي في الفضاء هو "نقطة انطلاق مهمة لمهمة تستغرق ثلاث سنوات إلى المريخ".
يساعد أكثر من 200 باحث في 30 ولاية على تحليل نتائج الاختبارات المختلفة لإخوان كيلي ، بحثًا عن التغييرات التي يسببها الفضاء في إدراك سكوت كيلي والتمثيل الغذائي والميكروبيوم والعديد من العمليات الفسيولوجية الأخرى. ستنشر وكالة ناسا النتائج الشاملة لهذه الاختبارات في دراسة واحدة في وقت لاحق من هذا العام.
ملاحظة المحرر: تم تصحيح هذه القصة للإشارة إلى أن التعبير الجيني لسكوت كيلي تغير بنسبة 7 في المائة في الفضاء ، بدلاً من شفرته الجينية.
