Die letzten Jahre auf unserem Planeten waren herausfordernd: Eine Pandemie hat die Welt erschüttert, und recordbrechende Hitzewellen sowie Naturkatastrophen haben das Leben viele Menschen beeinträchtigt. Solche Ereignisse verdeutlichen die Notwendigkeit, neue Lebensräume für die Menschheit zu finden. Befürworter visionärer Ideen schlagen vor, Außenposten auf dem Mond oder Mars als eine Art Lebensversicherung gegen Katastrophen oder Selbstzerstörung zu errichten.
Überlebensfähigkeit im Weltraum
Jedoch gibt es noch viele Ungewissheiten, wenn es darum geht, ob menschliches Leben im All überleben und sich fortpflanzen kann. Ein interessantes Projekt könnte uns hier weiterhelfen: Gefriergetrocknete Mäusespermien, die an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) in einer strahlungsgeschützten Box gelagert sind, sollen Aufschluss über die Fortpflanzungsfähigkeit von Säugetieren im Weltraum geben.
Im kommenden Jahr sollen die Proben zur Erde zurückgebracht werden. Teruhiko Wakayama, Professor am Advanced Biotechnology Centre der Universität Yamanashi, plant, die Auswirkungen der Weltraumumgebung zu untersuchen und herauszufinden, ob sich damit gesunde Nachkommen züchten lassen.
Innovative Forschungsansätze
In seinem Labor in Japan arbeitet Wakayama an einem Gerät, das es Astronauten ermöglichen soll, in vitro Fertilisation (IVF) mit Nagetieren an Bord der ISS durchzuführen. Seiner Meinung nach könnten diese Experimente helfen, die Menschheit zu retten, indem sie ein System entwickeln, um die genetischen Ressourcen der Erde sicher im Weltraum zu bewahren.
„Ziel ist es, ein System zu etablieren, das die genetischen Ressourcen der Erde irgendwo im Weltraum – sei es auf dem Mond oder anderswo – dauerhaft sichert, sodass Leben wiederbelebt werden kann, selbst wenn die Erde katastrophalen Zerstörungen ausgesetzt ist“, erklärt Wakayama.
Fortpflanzungsstudien im Weltraum
Wakayama hat bereits bemerkenswerte Fortschritte in der Fortpflanzungsforschung gemacht. So entwickelte er 1997 gemeinsam mit einem anderen Wissenschaftler eine neuartige Methode zur Klonung der ersten Maus aus adulten Zellen. Zudem leitete er eine Studie über die Entwicklung von Mäuseembryos im Weltraum, die zuvor nur mit Amphibien und Fischen durchgeführt worden war.
Sein Team stellte fest, dass gefriergetrocknete Spermien bis zu 200 Jahre im Weltraum lebensfähig bleiben können. Dennoch stellt Wakayama fest: „Das ist absolut nicht lang genug für unsere Zukunft.“ Mit den neuesten Proben wird ein neues Gerät getestet, das das bei Raumtemperatur gelagerte Sperma vor Strahlung schützt und möglicherweise eine unendliche Lagerung im All ermöglicht.
Von Experimenten mit Tieren zu den Herausforderungen der menschlichen Fortpflanzung
Bereits seit Jahrzehnten senden Wissenschaftler irdische Lebewesen ins All, um die Auswirkungen von Mikrogravitation und kosmischer Strahlung auf biologische Prozesse, einschließlich der Fortpflanzung, zu untersuchen. In einem beachtenswerten Experiment im Jahr 1989 wurden 32 befruchtete Hühnereier ins All geschickt, um zu untersuchen, wie sie sich ohne Schwerkraft entwickelten – eingesponnen vom amerikanischen Fastfood-Riesen KFC und als „Chix in Space“ bekannt.
Wissenschaftler wie Virginia Wotring, Professorin an der International Space University, berichten von erfolgreichen Fortpflanzungsexperimenten mit Medaka-Fischen und Schnecken im All: „Der nächste logische Schritt ist die Untersuchung von Säugetieren, um zu sehen, welche Teile des Fortpflanzungszyklus funktionieren“. Für Mäuse stellt die Rückkehr der gefriergetrockneten Spermien im Jahr 2025 ein wichtiges Forschungsvorhaben dar.
Die Herausforderung der Besiedelung anderer Planeten
Trotz aller Fortschritte sind wir Menschen noch weit davon entfernt, eine multi-planetarische Spezies zu werden. Im Jahr 2026 wird das von NASA geleitete Artemis-Programm Astronauten erstmals seit 1972 wieder zum Mond zurückbringen, um eine dauerhafte Anwesenheit dort aufzubauen. SpaceX-Gründer Elon Musk prognostiziert, dass die erste bemannte Mission zum Mars in den nächsten vier Jahren stattfinden könnte.
Jedoch gibt es bedeutendere Herausforderungen als die Fortpflanzung, sagt Wotring: „Es gibt andere Informationen, die wir jetzt benötigen, um uns um die Astronauten zu kümmern, die wir derzeit ins All senden“. Wakayama hingegen ist überzeugt, dass seine Arbeit für die längeren Aufenthalte im All von entscheidender Bedeutung sein könnte.
Schließlich könnten beschädigte DNA in Spermien und Eizellen genetische Anomalien an die nächste Generation weitergeben. „Wir müssen verstehen, ob sich ein befruchtetes Embryo in Mikrogravitation richtig entwickeln kann. Die Bildung des Nervensystems und die Limbentwicklung sind kritisch“, erklärt Wakayama.
Die Ergebnisse seiner Forschungen könnten helfen, die Grundlagen für das Leben im All zu sichern, während die Menschheit Chancen und Herausforderungen der Weltraumbesiedelung angeht. „Wenn wir bestätigen können, dass es möglich ist, wird uns das Zuversicht geben“, fasst Wakayama zusammen. „Und wenn es nicht funktioniert, müssen wir herausfinden, wie wir diese Herausforderung adressieren können.“
