NASA เคยส่ง 'แมงกะพรุน' ขึ้นไปบนอวกาศ แล้วเกิดอะไรขึ้นหลังจากนั้น?

ย้อนกลับไปในเดือนมิถุนายนปี 1991 NASA ได้ส่งแมงกะพรุนพระจันทร์หลายพันตัวขึ้นสู่อวกาศ เพื่อทดสอบว่าสิ่งมีชีวิตจะเติบโตอย่างไรในสภาพไร้น้ำหนัก แม้การทดลองจะสำเร็จด้วยดี แต่กลับมีเรื่องชวนอึ้งเกิดขึ้นเมื่อแมงกะพรุนที่เกิดในอวกาศเดินทางกลับมาถึงโลก

ตัวอ่อนแมงกะพรุนเจริญเติบโตในสภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำได้โดยไม่มีปัญหาเลย แต่พอพวกมันกลับมาถึงโลก กลับไม่สามารถปรับตัวกับแรงโน้มถ่วงปกติได้อีก เรื่องนี้ถือเป็นบทเรียนสุดทึ่งที่ช่วยให้เราเข้าใจว่าอวกาศส่งผลต่อสิ่งมีชีวิตอย่างไร

ทำไม NASA ถึงต้องส่งแมงกะพรุนขึ้นไปโคจรรอบโลก?

เมื่อวันที่ 5 มิถุนายน 1991 กระสวยอวกาศโคลัมเบียได้ทะยานขึ้นสู่อวกาศในภารกิจ STS-40 หรือ Spacelab Life Sciences-1 ซึ่งเป็นเที่ยวบินแรกของ NASA ที่เน้นวิจัยด้านชีววิทยาและวิทยาศาสตร์ชีวิตแบบเต็มรูปแบบ

ภายในกระสวยอวกาศมีตัวอ่อนระยะโพลิปของแมงกะพรุนพระจันทร์ (Aurelia aurita) ถูกบรรจุไว้มากถึง 2,478 ตัว โดยพวกมันถูกผนึกอยู่ในถุงขนาดเล็กที่บรรจุน้ำทะเลเทียม

นักวิทยาศาสตร์ต้องการทดสอบว่าสภาวะไร้น้ำหนักส่งผลต่อการพัฒนาทางร่างกายอย่างไร โดยเฉพาะคำถามที่ว่า สัตว์จะสามารถสร้างระบบรับรู้แรงโน้มถ่วงที่ใช้งานได้จริงในอวกาศหรือไม่

แมงกะพรุนรับรู้แรงโน้มถ่วงได้อย่างไร?

แมงกะพรุนอาจดูเป็นสัตว์ที่ไม่ซับซ้อน แต่กลไกร่างกายของพวกมันฉลาดมาก พวกมันใช้อวัยวะพิเศษที่มีลักษณะคล้ายถุงเรียกว่า statocysts ในการระบุว่าทางไหนคือทิศลง

ภายใน statocysts นี้จะมีผลึกแคลเซียมซัลเฟตจิ๋วที่เรียกว่า statoliths อยู่ เมื่อแมงกะพรุนเคลื่อนที่ ผลึกจิ๋วเหล่านี้จะกลิ้งไปสัมผัสกับเซลล์ขนรับความรู้สึกภายในอวัยวะ

การเคลื่อนที่นี้จะส่งสัญญาณบอกแมงกะพรุนอย่างชัดเจนว่าแรงโน้มถ่วงกำลังดึงดูดไปทางไหน ซึ่งทำงานคล้ายกับระบบการทรงตัวในหูชั้นในของมนุษย์เราเลย

แมงกะพรุนเป็นตัวเลือกที่เหมาะมากสำหรับการทดลองในอวกาศเพราะพวกมันเติบโตไวมาก ตัวอ่อนระยะโพลิปสามารถเปลี่ยนเป็นตัวอ่อนระยะว่ายอิสระที่เรียกว่า ephyra ได้ในเวลาแค่ 6 ถึง 9 วัน ซึ่งตรงกับระยะเวลาภารกิจของกระสวยอวกาศอย่างลงตัว

การระเบิดของประชากรแมงกะพรุนในอวกาศ

โครงการนี้คุมโดย ดร. ดอโรธี บี. สแปงเกนเบิร์ก (Dr. Dorothy B. Spangenberg) ศาสตราจารย์วิจัยจาก Eastern Virginia Medical School งานวิจัยอันยาวนานเกี่ยวกับแมงกะพรุนทำให้เธอได้รับฉายาว่า the jellyfish lady

ตลอดการเดินทาง 9 วันในอวกาศ นักวิจัยได้กระตุ้นการเปลี่ยนรูปของแมงกะพรุนด้วยการฉีดฮอร์โมนเข้าไปในถุงน้ำทะเล และการทดลองนี้ก็ให้ผลลัพธ์ที่น่าทึ่งอย่างยิ่ง

เมื่อกระสวยอวกาศโคลัมเบียลงจอดในวันที่ 14 มิถุนายน 1991 กลุ่มตัวอ่อนเริ่มต้น 2,478 ตัว ได้ขยายพันธุ์กลายเป็นตัวอ่อนแมงกะพรุน ephyrae เกือบ 60,000 ตัว

การกลับสู่โลก: อาการบ้านหมุนกลางอวกาศ

เมื่อนักวิทยาศาสตร์นำแมงกะพรุน ephyrae ที่เกิดในอวกาศมาตรวจบนโลก หากมองแค่ภายนอก พวกมันก็ดูปกติดีทุกอย่าง อวัยวะทุกส่วนเจริญเติบโตครบถ้วน

ทว่าเมื่อนำพวกมันไปปล่อยในสภาพแรงโน้มถ่วงของโลก การเคลื่อนไหวของพวกมันกลับบอกเล่าคนละเรื่องเลย

ตัวอ่อน ephyrae ที่เติบโตในสภาพไร้น้ำหนักต้องดิ้นรนอย่างหนักเพื่อว่ายน้ำ พวกมันมีรูปแบบการหดตัวที่ผิดปกติ และประสบปัญหาหลงทิศทางการว่าย บ่อยกว่าปกติถึง 6 เท่า เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมที่เติบโตบนโลก

แมงกะพรุนที่โตในอวกาศไม่สามารถบอกได้เลยว่าทางไหนคือข้างบนหรือข้างล่าง นักวิทยาศาสตร์อธิบายอาการของพวกมันว่าคล้ายกับการเผชิญภาวะบ้านหมุนอย่างรุนแรงตลอดเวลา

เรื่องนี้มีความหมายอย่างไรต่อการใช้ชีวิตนอกโลก?

ในปี 1994 ดร. สแปงเกนเบิร์ก และทีมงานได้ตีพิมพ์ผลการวิจัยในงานวิชาการชื่อ Graviceptor development in jellyfish ephyrae in space and on earth

การศึกษานี้อธิบายอย่างละเอียดว่า สภาวะแรงโน้มถ่วงต่ำส่งผลให้โครงสร้างระบบการทรงตัวที่เกี่ยวกับ statolith เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในช่วงการเติบโตระยะแรก

ข้อสรุปจากการศึกษานี้ยังคงชัดเจน หากสิ่งมีชีวิตพัฒนาระบบรับรู้ในสภาวะไร้น้ำหนัก ร่างกายของมันก็อาจจะปรับตัวเข้ากับแรงโน้มถ่วงในภายหลังได้ยากลำบาก

ในขณะที่องค์กรอวกาศกำลังวางแผนภารกิจที่ยาวนานขึ้น และเตรียมสร้างฐานทัพระยะยาวบนดวงจันทร์หรือดาวอังคาร การทดลองในปี 1991 นี้จึงเป็นบทเรียนสำคัญเกี่ยวกับการเติบโตนอกโลก