Марсіанська дієта для м’язів: чому колонізація Червоної планети може закінчитися атрофією

Поки Ілон Маск (Elon Musk) малює красиві рендери міст на Марсі та обіцяє квитки в один бік, вчені з Університету Род-Айленда (University of Rhode Island) займаються менш романтичними, але значно важливішими справами — з’ясовують, на що перетворяться ваші ноги після місяця життя в умовах слабкої гравітації. Спойлер: нічого хорошого, якщо ви не плануєте пересуватися на візку.

Для експерименту на Міжнародну космічну станцію (МКС) відправили 24 миші, яких розділили на групи з різним рівнем змодельованої гравітації: 0.33g (майже як на Марсі), 0.67g та земні 1g. Протягом 28 днів гризуни жили в спеціальних центрифугах, поки дослідники спостерігали за тим, як швидко їхні тіла починають «здаватися» перед фізикою космосу. Це дослідження є критично важливим, адже моделювати часткову гравітацію на Землі — задоволення дороге та технічно складне.

Поріг виживання для м’язів

Результати, опубліковані в журналі Frontiers in Physiology, виявилися невтішними для майбутніх марсіанських поселенців. Виявилося, що гравітація Марса, яка становить приблизно 0.38g, недостатня для того, щоб зупинити деградацію тканин. Найбільше постраждали литкові м’язи, які відповідають за рух та підтримку рівноваги. Навіть при 0.33g миші демонстрували значну атрофію та втрату сили в передніх кінцівках.

Професор Марі Мортро (Marie Mortreux) з Лабораторії метаболізму та біології м’язів зазначила, що для підтримки нормального функціонування організму людині потрібна гравітація не менше 0.67g. Це «золота середина», яка дозволяє уникнути критичної втрати м’язової маси без використання складних тренажерів чи медикаментів.

Генетична зрада

Проблема не лише в тому, що м’язи стають слабшими через відсутність навантаження. Дослідження показало, що низька гравітація активує гени, відповідальні за розпад білків у м’язах. Організм просто вирішує, що тримати себе «в формі» в таких умовах — це занадто енерговитратно, і починає саморуйнування. Навіть марсіанські 0.38g не здатні «вимкнути» цей механізм деградації.

Це ставить під сумнів можливість тривалого перебування людини на Марсі без створення штучної гравітації або розробки нових фармакологічних стратегій. Наразі вчені планують шукати методи, як «обманути» біологію, щоб м’язи не зникали швидше, ніж астронавти встигнуть встановити прапор на новому місці. Поки що виглядає так, що без щоденних багатогодинних тренувань у стилі «космічного кросфіту» колонізатори ризикують стати занадто слабкими для самостійного пересування вже за кілька місяців.

До речі, поки одні вчені думають, як врятувати ваші м’язи в космосі, інші шукають способи змінити фундаментальні технології на Землі. Наприклад, стартап Lace Lithography планує переглянути підхід до виробництва чіпів, використовуючи гелій замість звичного світла.