28 июля 1973 года, возможно, не является знаменитой датой в истории человечества, но этого нельзя сказать о рыбах. Именно в этот день два фундулюса отправились в космос, чтобы выяснить причину укачивания, а точнее: укачивает ли рыбу в пространстве?
Космическая болезнь не часто встречается в фантастике, действие которой происходит в далеком будущем, возможно, потому, что воображаемые космические корабли часто оснащаются устройствами искусственной гравитации. Однако эта проблема представляет собой нетривиальное препятствие в попытках человечества покорить последний рубеж. Примерно половину астронавтов укачивает при встрече с микрогравитацией, несмотря на то, что они гораздо менее подвержены, чем нетренированные люди, таким состояниям, как морская болезнь.
Чтобы докопаться до первопричины, NASA заинтересовалось, как на космическую болезнь отреагируют живые существа, которые всю жизнь проводят в воде. Дельфины могли бы стать наиболее показательным объектом исследования, и мягкие этические ограничения того времени, вероятно, позволили бы это сделать, но логистические препятствия были значительными.
Поэтому NASA нужна была рыба, достаточно маленькая, достаточно выносливая, чтобы выдержать суровые условия путешествия, и достаточно дружелюбная, чтобы не подвергать опасности пальцы астронавтов. Они выбрали фундулюса обыкновенного (Fundulus heteroclitus), чтобы смело отправить его туда, где еще не проплывала ни одна рыба.
Хотя фундулюсы не так популярны в лабораторных исследованиях, как рыбки данио-рерио, они известны тем, что их трудно загубить, они приспосабливаются к широкому диапазону температур, солености и даже загрязнению окружающей среды. Возможно, этому также способствовал тот факт, что, будучи уроженцами атлантического побережья Северной Америки, они могут быть выловлены из вод у мыса Канаверал (там приводнялись посадочные капсулы НАСА).
Попытка понять, что такое космическая болезнь, была настолько важна, что рыбки стали частью уже второго полета экипажа на “Скайлэб“, орбитальную исследовательскую станцию, построенную для поддержания присутствия Америки в космосе после полётов “Аполлонов”.
В миссию были взяты всего две взрослые особи, но к ним прилагались пятьдесят икринок, чтобы создать поколение, рожденное для плавания на орбите.
Согласно журналу Scientific American, первоначально фундулюсы начали кувыркаться и плавать замкнутыми кругами. Со временем они разработали новый способ определения “верха” – используя свет от освещения Скайлэба в качестве ближайшего аналога Солнца для своих глаз.
Поскольку общение между рыбами и людьми крайне затруднено, астронавты не смогли узнать у фундулюсов как сильно их тошнило. Тем не менее, исследователи интерпретировали наблюдения как реакцию рыб на противоречивые сигналы от вестибулярного аппарата их внутреннего уха. Поведение фундулюсов нормализовалось примерно в те же сроки, что и у астронавтов – с 3-го дня.
С другой стороны, когда икринки вылупились на третьей неделе пребывания на орбите, мальки фундулюса плавали нормально и адаптировались к микрогравитации так, как будто они всегда жили в условиях невесомости. С самого начала они держались спиной по направлению к свету, воспринимая освещение как верх. Когда астронавты встряхнули аквариум, молодые рыбки ненадолго дезориентировались, начав петлять, как их старшие собратья, но быстро пришли в себя.
После этого рыбы еще летали в космос, и некоторые исследования были значительно мрачнее. В одном экспериментальном проекте, который напомнил о стереотипе о безумных ученых, шесть золотых рыбок были отправлены на Международную космическую станцию (МКС). Однако смены обстановки ученым оказалось недостаточно. У одной удалили все отолиты (костные образования внутреннего уха), у четырех удалили отолиты с одной стороны. У одной отолиты остались нетронутыми.
Все они изначально плавали кругами. К 12-му дню пять рыбок все еще иногда проделывали такие движения. Вначале золотые рыбки кувыркались в сторону оперированного уха, но восстановились к 8-му дню. После возвращения на Землю эти рыбки, по-видимому, хорошо адаптировались к гравитации.
Мутантный штамм медаки (японской рисовой рыбы) избежал операции на внутреннем ухе благодаря мутации, которая задерживает, а в некоторых случаях и предотвращает формирование отолитов. Ученые были настолько заинтересованы в изучении их реакций на микрогравитацию, что брали с собой в полеты на самолетах с кратковременной невесомостью (так называемые “самолеты-тошнотики”), чтобы наблюдать их поведение. Теперь, когда конкуренция за место на МКС не такая жесткая, эти рыбки налетали достаточно долго, чтобы выяснилось, что в условиях космоса они теряют плотность костной ткани, как и люди.
Сегодня на китайской космической станции Тяньгун находятся данио-рерио, но на этот раз их присутствие не связано с проверкой их вестибулярного аппарата. Цель намного гуманнее – станция исследует возможность создания функционирующей экосистемы в условиях микрогравитации, с рыбами и водорослями в продуктивном балансе – вероятно, это необходимый шаг перед подготовкой к длительным космическим полетам.
Читайте также: Астронавты обладают удивительной способностью, которая помогает им передвигаться в отсутствии гравитации
