Как изменится организм людей, которые будут жить на Марсе?

Человечество хочет однажды отправиться на Марс и, возможно, в перспективе его терраформировать, превратив Красную планету в более похожий аналог Земли. Глава компании SpaceX Илон Маск заявил о том, что первые люди отправятся туда уже в 2024 году. NASA собирается отправить на Марс экспедицию из трех человек в 2033 году, уже после того как начнется и будет идти полным ходом освоение Луны. Столь близкие сроки у некоторых экспертов, конечно же, вызывают здравую долю скептицизма, однако основной вопрос здесь даже не в том, сколько денег собираются вбухать ведущие космические агентства на разработку технологий, которые позволят человеку туда полететь.

Куда важнее то, что мы совсем не понимаем тех эволюционных последствий для человеческого организма, которые будут ожидать его при переселении на Красную планету. В ходе интервью порталу Inverse Скотт Соломон, эволюционный биолог из Университета Райса поделился своими мыслями о том, каким образом на генетический фонд землян скажется в долгосрочной перспективе переселение на Марс.

«Как эволюционного биолога меня больше всего интересует вопрос: а что, если у нас действительно получится? Не думаю, что к настоящему моменту было много обсуждений на тему того, что будет с людьми, живущими в этих колониях, спустя несколько поколений», — отмечает Соломон.

В прошлом году Соломон, выступая на конференции TEDx в Хьюстоне, затронул вопрос тех эволюционных изменений, которые могут с большой долей вероятности ожидать первых марсианских поселенцев. При этом, по его мнению, вместо тысячи лет эволюционных процессов и незначительных мутаций организм людей, переселившихся на Красную планету, будет меняться со скоростью американских горок.

«Скорость эволюции может быть быстрее или медленнее в зависимости от тех потенциальных преимуществ, которые могут появиться в результате мутаций. Если у людей проявится мутация, которая повысит их выживаемость на 50 процентов – это же преимущество, верно? Таким образом эти люди смогут передать свои гены с более высокой вероятностью и скоростью, чем было в противном случае», — отмечает специалист.

Соломон отмечает, что примерно уже спустя два поколения кости людей, живущих на Марсе, станут более широкими, адаптируясь под эффекты марсианской гравитации, которая составляет всего 1/3 от земной. В то же время пониженная гравитация сделает их более хрупкими, что в свою очередь приведет к серьезным проблемам с деторождением, поскольку кости таза у женщин будут ломаться как спички.

Несмотря на большие марсианские просторы, людям придется жить в довольно сжатых и компактных жилищных условиях, что в свою очередь приведет к развитию миопии (близорукости). В качестве примера Соломон приводит некоторые виды рыб, которые, живя в тесных подводных пещерах, вообще утратили органы зрения. Кроме того, ученые ссылается на исследования, выводы которых говорят о том, что у детей, чаще проводящих время дома, наблюдается повышенный риск развитие близорукости.

Жители Красной планеты ежедневно будут подвергаться в 5000 раз более сильным дозам радиации, чем при обычной жизни на Земле. Соломон отметил, что это привет к сильнейшим вспышкам раковых заболеваний. Организм может ответить соответствующим образом, наделив людей новым пигментом кожи. Для противостояния ультрафиолетовым лучам здесь на Земле организм человека использует меланин, у других видов за это отвечают каротиноиды. У жителей Марса со временем может развиться совершенно иной пигмент, который повысит их защиту от радиационного излучения.

Вполне возможно, отмечает ученый, дыхательная и кровеносная системы живущих на Марсе людей со временем тоже изменится, получив возможность более эффективно расходовать доступный кислород. Такие мутации уже наблюдаются у народов, живущих в области Тибетского нагорья, где содержание кислорода на 40 процентов ниже, чем его концентрация на уровне моря. В ответ на это организм тибетцев развил более плотную сеть капилляров для более эффективного кровообращения. Кроме того, он способен расширять сосуды, чтобы эффективнее снабжать мышцы кислородом.

Одно из самых быстрых ожидаемых изменений в организмах людей, живущих на Марсе, станет практически полная потеря иммунной системы. В стерильной среде без присутствия микроорганизмов жителям может не потребоваться тело, способное бороться с патогенами. Но это может быть не так уж плохо, считает Соломон. Эволюционный биолог видит в этом возможность искоренить болезни, о которых сейчас нет спасения.

Конечно же, не обойдется и без недостатков. В таком случае размножение между марсианами и землянами станет невозможным. Секс между жителями двух планет при отсутствии у марсиан иммунной системы станем для них смертельным. Это в свою очередь может наложить искусственные ограничения на то, как обе популяции смогут взаимодействовать друг с другом и смешиваться. Невозможность создания межпланетных семей и передачи детей между родителями, находящимися на разных планетах, например, по долгу работы, разъединит общество еще сильнее.

Соломон уверен, что все эти изменений произойдут относительно очень быстро. Высокий уровень радиации на Марсе и отсутствие у планеты магнитосферы, которая защищала бы людей от нее, быстро сделают свое дело. Если в обычном случае дети могут рождаться с 20-120 генетическими мутациями, то радиация Марса будет способна значительно увеличить эти цифры изменений в генах.

Ускорить процесс мутации и подготовить людей к переселению на Марс, чтобы их тела адаптировались гораздо быстрее к новым условиям, мы можем и искусственно. С помощью тех же технологий редактирования генома CRISPR/Cas9. Но наши текущие ограниченные знания о человеческом геноме и как результат – случайные изменения – могут обернуться непредвиденными последствиями. Тем не менее в будущем это технология может стать нашим входным билетом для жизни на других планетах.

Еще одним механизмом, который может послужить на благо колонизации дальних миров Солнечной системы может стать так называемый «эффект основателя» — перенос группой особей (особей-«основателей») большой популяции лишь части генетического разнообразия этой популяции при заселении новой территории, ввиду возможного в связи с эффектом основателя смещения «акцентов» естественного отбора. Исходная и новая популяции могут эволюционировать в существенно различающихся направлениях. Например, отправленные на Марс наиболее физически здоровые и крепкие люди, могут получить потомство, генетически более предрасположенное к физической силе, чем люди уже давно живущие на Марсе.

Все это означает, что Маск и другие люди, которые хотят однажды заселить Марс, должны принять во внимание необходимость генетического разнообразия, чтобы обеспечить идеальный баланс для возможности дальнейшей эволюции популяции. По мнению Соломона, для этого будет достаточным отправить на Марс порядка 100 000 человек в течение нескольких лет. Причем преимущественно это должны быть люди из Африки, поскольку именно здесь наблюдается наиболее обширное генетическое разнообразие.

Хотелось бы верить, что архитекторы новых миров прислушаются к этим словам.