การทดลองส่งปลาขึ้นอวกาศ

ส่งปลาขึ้นอวกาศ

ที่ผ่านมามนุษย์เราเคยส่งสัตว์ต่างๆ ขึ้นไปบนอวกาศมาแล้วมากมาย ไม่ว่าจะเป็นสุนัข ลิง แมว หรือแม้กระทั่งแบคทีเรีย ซึ่งก็แน่นอนว่าเราไม่ได้ส่งพวกมันขึ้นไปเที่ยวเล่นบนอวกาศเฉยๆ แต่เพื่อทดลองบางสิ่งบางอย่างที่จะสามารถนำมาประยุกต์ใช้กับมนุษย์ได้ อย่างเช่น การส่งลิงขึ้นไปเพื่อดูว่ามนุษย์จะสามารถอยู่รอดในยานอวกาศได้มั้ย หรือการส่งแมวขึ้นไปเพื่อศึกษาการทรงตัวในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง

แน่นอนว่าสัตว์ที่ส่งขึ้นไปส่วนใหญ่ล้วนเป็นสัตว์บก เพื่อลดทอนความยุ่งยากในการดำเนินการลง แต่รู้หรือไม่ว่า นอกจากสัตว์บกทั้งหลายแล้ว เรายังเคยส่ง “สัตว์น้ำ” อย่างปลาขึ้นไปว่ายบนอวกาศมาแล้วด้วย!?

สัตว์น้ำ

ในยุคแรกที่เริ่มมีการส่งมนุษย์ขึ้นไปบนอวกาศ แน่นอนว่ามนุษย์ยังคงปรับตัวในสภาพไร้แรงโน้มถ่วงไม่ได้ เนื่องจากมนุษย์คุ้นชินกับการเคลื่อนไหวแบบ 2 มิติมาตลอด หรือก็คือแรงโน้มถ่วงดึงให้เราอยู่ติดกับพื้นโลก ไม่ว่าจะวิ่งหรือกระโดดยังไง สุดท้ายก็จะตกลงมายังพื้นโลกเสมอ พอต้องขึ้นไปอยู่บนอวกาศที่สามารถลอยไปในทิศทางไหนก็ได้แบบ 3 มิติ มนุษย์เราจึงเกิดอาการมึนและคลื่นไส้ตามมา เมื่อเป็นเช่นนั้นแล้ว เราจะเรียนรู้วิธีการปรับตัวและเคลื่อนไหวแบบ 3 มิติได้จากไหน ถ้าไม่ใช่จากปลาที่อยู่ในน้ำและสามารถว่ายไปในทิศทางใดก็ได้!? 

ในปี 1973 องค์การนาซาได้ทำการทดลองที่มีชื่อว่า Skylab 3 ขึ้น โดยนักวิทยาศาสตร์ได้ส่งปลามัมมิช็อค (Mummichog) 2 ตัวและไข่ปลาอีก 50 ฟองขึ้นไปบนสถานีอวกาศ ผลที่ได้คือปลามัมมิช็อคทั้ง 2 ตัวมีอาการหลงทิศในช่วงแรกที่เดินทางมาถึง ร่างของพวกมันหมุนคว้างเป็นวงกลมเช่นเดียวกับมนุษย์ที่ไม่คุ้นชินกับสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เรียกอาการเหล่านี้ว่า looping behavior

Skylab

สาเหตุที่เป็นเช่นนี้ก็เพราะว่า ถึงแม้ปลาจะสามารถว่ายน้ำไปไหนมาไหนได้อย่างอิสระ แต่ปลาเองก็ต้องการแรงโน้มถ่วงของโลกเพื่อบ่งบอกทิศทางด้วยเช่นกัน นั่นคือถ้าหากพวกมันต้องออกแรงว่ายต้านแรงดึงดูดของโลกแสดงว่านั่นคือด้านบน แต่ถ้าไม่ต้องก็คือด่านล่าง ดังนั้นพอต้องมาว่ายในสภาพที่ไม่มีแรงต้านไม่ว่าจะหันหัวไปในทิศทางใด พวกมันเลยเกิดอาการงงขึ้นมา

ถึงกระนั้นก็ใช่ว่าปลามัมมิช็อคของเราจะปล่อยให้ตัวเองลอยเคว้งอยู่ในอวกาศไปได้ตลอด พอเวลาผ่านไปปลามัมมิช็อคก็เริ่มหมุนน้อยลงเรื่อยๆ จนในที่สุดก็สามารถว่ายน้ำได้เกือบจะเป็นปกติ เนื่องจากพวกมันใช้แสงในสถานีอวกาศเป็นตัวบ่งบอกทิศทาง ซึ่งนี่เป็นพฤติกรรมการตอบสนองต่อปัจจัยทางกายภาพของปลาที่มีมาโดยกำเนิด แต่ถ้าหลังจากนั้นเราลองเขย่าถุงใส่ปลาดู ปลาจะกลับมางงไปอีกสักพักก่อนจะเริ่มจับทิศทางได้ เหมือนกับเวลาที่เราโดนคนอื่นหมุนตัวหลายๆ รอบแล้วปล่อยให้เดินนั่นแหละค่ะ เราเองก็จำเป็นต้องใช้เวลาตั้งสติสักแปบนึง ก่อนจะเริ่มรับรู้ว่าทิศไหนเป็นทิศไหนใช่มั้ยล่ะคะ

Skylab

เมื่อเราทดลองกับปลามัมมิช็อคเสร็จแล้ว ก็มาดูกันที่ไข่ของพวกมันบ้าง ไข่ปลามัมมิช็อค 48 ฟองจาก 50 ฟองถูกฟักออกมา ซึ่งมันก็เป็นเรื่องที่น่าทึ่งมาก เพราะลูกปลาเล็กๆ เหล่านั้นไม่มีอาการหลงทิศให้เห็นเลยแม้แต่น้อย จึงเป็นไปได้ว่าลูกปลาที่ไม่เคยรับรู้เรื่องแรงโน้มถ่วงมาก่อนอาจจะสามารถปรับตัวและเรียนรู้ที่จะอยู่บนอวกาศได้ดีกว่าปลาที่เกิดบนโลก

นอกจากการทดลองเรื่องการปรับตัวในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงแล้ว อีกหนึ่งปัญหาสำคัญของการส่งมนุษย์ขึ้นไปบนอวกาศคือการสูญเสียมวลกระดูกและกล้ามเนื้อ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ก็ยังคงเรียนรู้จากการส่งปลาขึ้นไปบนอวกาศอีกเหมือนกัน แต่ในครั้งนี้เพื่อให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเฝ้าสังเกตการณ์และศึกษาพฤติกรรมของปลาได้อย่างเต็มที่ จึงได้มีการสร้างตู้ปลาบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ขึ้น โดยใช้ชื่อว่า Aquatic Habitat (AQH) และในตู้ปลาสุดไฮเทคนี้ก็มีทั้งระบบหมุนเวียนน้ำ ระบบให้อาหารอัตโนมัติ รวมไปถึงระบบไฟจำลองช่วงเวลากลางวันและกลางคืนเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมที่ใกล้เคียงกับโลกมากที่สุดด้วย

Aquatic Habitat
Aquatic Habitat

และตัวเอกในการทดลองนี้ก็คือปลาซิวข้าวสารญี่ปุ่น เนื่องจากก้างของมันมีความใกล้เคียงกับกระดูกของมนุษย์มาก และเพื่อให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเกตความเปลี่ยนแปลงได้ง่ายขึ้น ก่อนส่งปลาเหล่านี้ขึ้นไป นักวิทยาศาสตร์จึงได้ทำการดัดแปลงพันธุกรรมของพวกมัน ทำให้เซลล์ออสติโอคลาสต์ (Osteoclast) ซึ่งมีหน้าทำหน้าที่สลายเนื้อเยื่อกระดูก กับเซลล์ออสติโอบลาสต์ (Osteoblast) อันทำหน้าที่สร้างกระดูกใหม่ เรืองแสงขึ้น

เมื่อเริ่มการทดลอง ปลาซิวข้าวสารก็ถูกส่งขึ้นไปยังอวกาศ แต่เมื่อเวลาผ่านไป นักวิทยาศาสตร์ก็พบว่าปลาเหล่านี้สูญเสียมวลกระดูกไปอย่างรวดเร็ว ซึ่งนับว่าเร็วยิ่งกว่ามนุษย์เสียอีก โดยเซลล์ที่ทำลายเนื้อเยื่อกระดูกของพวกมันเพิ่มขึ้นตั้งแต่วันแรกที่เดินทางมาถึง ในขณะที่เซลล์สร้างกระดูกค่อยๆ เพิ่มตามมาทีหลัง ทำให้ร่างกายของมันสร้างกระดูกไม่ทันความเร็วที่สูญเสียไป

ออสติโอบลาสต์

ส่วนเรื่องของการสูญเสียมวลกล้ามเนื้อ นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลองโดยการฉีดโปรตีนเรืองแสงเข้าไปในตัวปลาม้าลาย เพื่อเก็บภาพการทำงานของกล้ามเนื้อและเอ็นของปลาแบบ 3 มิติ หลังจากนั้นจึงได้ส่งปลาขึ้นอวกาศอีกครั้ง เพื่อดูกลไกการซ่อมแซมและรักษากล้ามเนื้อ แต่เนื่องจากเราไม่สามารถบังคับปลาให้ออกกำลังกายได้ เมื่อปลาเหล่านั้นเดินทางขึ้นมาถึงตู้ปลาบนสถานีอวกาศ พวกมันก็เคลื่อนไหวน้อยลง ทำให้พวกมันสูญเสียมวลกล้ามเนื้อไปอย่างรวดเร็ว ซึ่งการทดลองนี้ก็ได้ตอกย้ำความสำคัญของการออกกำลังกาย เพื่อรักษากล้ามเนื้อของนักบินอวกาศในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงได้เป็นอย่างดี

จากการทดลองทั้งหมดนี้ทำให้เราเห็นว่ามนุษย์ได้เรียนรู้สิ่งต่างๆ จากสัตว์มากมาย ทั้งในเรื่องของการทรงตัว การป้องกันการสูญเสียมวลกระดูกและกล้ามเนื้อ ซึ่งถ้าหากไม่มีพวกมัน การส่งมนุษย์ขึ้นไปบนอวกาศก็อาจจะล่าช้าและเสี่ยงอันตรายมากกว่านี้ก็เป็นได้ และถ้าหากใครชื่นชอบคลิปสาระดีดีอย่างนี้ ก็อย่าลืมกดติดตามและกดกระดิ่งช่อง eduHUB กันด้วยนะคะ