Een bijzonder experiment in de Columbia-shuttle
Het experiment vond plaats in 1991 aan boord van de Columbia-shuttle (de Columbia, het Amerikaanse ruimteshuttle). Onder leiding van Dorothy Spangenberg stuurden NASA-wetenschappers bijna 2 500 poliepen in zakken met kunstmatig zeewater de ruimte in. Gedurende ongeveer 9 dagen waren de onderzoekers aan boord verantwoordelijk voor het versnellen van de groei van die organismen.
Het project probeerde een heldere vraag te beantwoorden: kunnen organismen die in de ruimte geboren of opgegroeid worden, hun richtingsgevoel behouden, vergelijkbaar met hoe mensen zwaartekracht waarnemen? Kwallen waren een logische keuze als modelorganisme vanwege hun eenvoud en hun specifieke manier om richting te detecteren. Tijdens het experiment ontwikkelden zich ongeveer 60 000 kwalmedusae uit de poliepen (kwalmedusae = volwassen kwallen).
Hoe kwallen en mensen hun oriëntatie bepalen
Zowel kwallen als mensen hebben systemen die helpen bepalen hoe ze ten opzichte van zwaartekracht staan. Bij kwallen vormen zich calciumsulfaatkristallen op hun bel in een celholte met gespecialiseerde haren. Als de kwal draait, rollen die kristallen en sturen ze signalen naar neuronen, waardoor de kwal weet of hij omhoog of omlaag zwemt. Mensen gebruiken calciumcarbonaatstructuren in de binnenoortjes, die vergelijkbare signalen naar de hersenen sturen.
Toen de ruimte-kwallen terugkeerden naar de aarde, zagen onderzoekers dat ze moeite hadden met zwemmen en afwijkingen in hun pulsering vertoonden. Dat stond in scherp contrast met de controlegroep die op aarde was gebleven en die deze problemen niet liet zien. De wetenschappers concludeerden dat de ruimte-kwallen leden aan een ernstige vorm van duizeligheid, ook al konden ze tijdens hun verblijf in de ruimte nog steeds kristallen vormen.
Wat dit betekent voor in de ruimte geboren organismen
Die bevindingen zijn belangrijk. Ze suggereren dat organismen, en mogelijk ook mensen, die in microzwaartekracht worden geboren, gedrags- en balansproblemen kunnen krijgen als ze terugkeren naar een omgeving met zwaartekracht zoals op aarde. Als het fysiologische systeem dat zwaartekracht herkent zich anders ontwikkelt in de ruimte, kan dat gevolgen hebben voor toekomstige interplanetaire reizen en voor het mogelijk maken van een langdurig bestaan in de ruimte.
Dit experiment geeft een interessant inzicht in de uitdagingen die ontstaan wanneer organismen zich moeten aanpassen aan de ruimteomgeving. Het benadrukt hoe complex het kan zijn voor toekomstige generaties ruimtevaarders bij het omgaan met onbekende toestanden in het universum. Hoewel het oorspronkelijke onderzoek zich richtte op relatief eenvoudige organismen zoals kwallen, roept het vragen op over wat ruimteomstandigheden kunnen doen met de ontwikkeling en het functioneren van meer geavanceerde wezens, waaronder mensen. Dat vormt de basis voor vervolgonderzoek naar een van de centrale vragen van moderne astrobiologie. Dit ‘supermos’ vertoont opmerkelijke veerkracht, met eigenschappen zoals het minimaliseren van waterverdamping en het weerstaan van extreme temperaturen en gammastraling. Het onderzoek biedt inzichten in de mogelijkheden van leven in vijandige omgevingen en heeft implicaties voor toekomstige ruimteverkenningsmissies.
