Các nhà khoa học đã đưa những cá thể giun dẹp lên Trạm Vũ trụ Quốc tế trong 5 tuần để nghiên cứu cách thức và tác động của môi trường không trọng lực lên hành vi và cả tính chất cơ thể sinh vật học của chúng - hay đặc biệt hơn cả, là khả năng tự tái tạo những phần cơ thể bị mất của loài giun này.
Cụ thể, chúng đều được làm cho bị cắt cụt một phần, và từ đó đã nảy ra một trường hợp gây sửng sốt khi có thể tự hồi phục thành một con giun có… 2 đầu.
Ở đây, khi các nhà khoa học thử cắt đi cả phần đầu lẫn đuôi, họ đã theo dõi và cuối cùng thu được phần cơ thể mọc ra 2 cái đầu có chức năng như nhau ở cả 2 phía.
Cuộc nghiên cứu này được lập ra để tìm thêm những kiến thức và tư liệu cho lĩnh vực du hành vũ trụ ở cả người và động vật, đồng thời xúc tiến cả khoa học di truyền và hồi phục sinh học.
Nó được lãnh đạo và lập ra bởi Trung tâm Khám phá Allen từ Đại học Tufts, hướng đến các tác động mà môi trường không có trọng lực và từ trường thông thường có thể ảnh hưởng đến những yếu tố hình thái, hành vi và cả vi khuẩn học.
Họ tập trung vào loài giun dẹp Dugesia japonica, cũng thường được chọn để làm thí nghiệm vì tính chất tự hồi phục cơ thể đã được biết đến nhiều ở chúng. Ngày 10/1/2015, họ đã đưa một nhóm cá thể giun đó lên Trạm Tiếp tế Thương mại Dịch vụ Vũ trụ 5 ngoài không gian của SpaceX.
Việc thu thập được những dữ liệu nghiên cứu về tác động môi trường với nhóm giun trên ở ngoài không gian và cả khi đưa về Trái Đất sẽ đem lại một góc nhìn mới hơn ở mặt tác dụng của cả các loại sức hút vật lý như vi trọng lực và vi từ trường lên những mục tiêu được đặt ra.
“Trong quá trình tự hồi phục, phát triển hay cả kìm hãm mầm bệnh ung thư, cơ thể đều phải hứng chịu tác động từ điện trường, từ trường, điện từ trường và nhiều nhân tố lý sinh khác nữa,” Tiến sỹ Michael Levin - giám đốc Trung tâm Allen phát biểu.
“Chúng tôi muốn đào sâu hơn về cách những tác nhân này ảnh hưởng đến hình thái, hành vi và vi sinh học."
“Vì con người đã và đang ngày một khao khát được khám phá nhiều hơn về vũ trụ mà chúng ta đang sống, việc giải mã và nghiên cứu về những lĩnh vực này là vô cùng cần thiết để có thể tìm ra giải pháp y tế hoặc thuốc trị kịp thời đối với những tác động lên cơ thể dành cho nghiên cứu vũ trụ trong tương lai,” chia sẻ bởi Tiến sỹ Junji Morokuma, nhà khoa học hợp tác với phòng nghiên cứu của Tiến sỹ Levin và là một trong những cái tên đầu tiên tham gia vào quá trình tìm hiểu này.
Ở đây, các nhà khoa học đã phân ra làm 2 nhóm giun để phục vụ công tác theo dõi.
Nhóm thứ nhất còn sống và được chứa đựng kín trong nước suối có tính chất tương tự như môi trường vũ trụ, giữ trong bóng tối và ở nhiệt độ 20 độ C, trong 5 tuần.
Sau khi nhóm giun đó trở về Trái Đất, các nhà khoa học chuẩn bị một nhóm giun mới thứ hai vốn đã được trải qua thời kỳ thay đổi nhiệt độ giống thế từ trước trên Trái Đất.
Sau 5 tuần nhóm giun thứ nhất ở trên đó, họ lại đưa về và tiếp tục nghiên cứu trong 20 tháng tiếp theo. Sau nhiều giai đoạn theo dõi, phân biệt và đối chứng giữa 2 nhóm giun từ vũ trụ về và trên Trái Đất, họ đã nhận ra một vài điểm khác biệt.
Giun hồi phục mọc ra 2 đầu
Theo những gì theo dõi, dấu hiệu đáng chú ý nhất là việc một trong những mảnh cơ thể giun bị cắt khi đưa vào vũ trụ và gửi về lại mọc ra 2 đầu trên một thân. Trong hơn 18 năm làm trong ngành nghiên cứu liên quan, các chuyên gia tại Tufts chưa bao giờ được chứng kiến một hiện tượng lạ lùng như vậy.
Ngoài ra, những con giun trong cùng nhóm ngoài Trái Đất đó cũng trải qua quá trình phân đôi tự phát thành 2 cá thể y hệt, trong khi nhóm giun kia thì không. Họ nghĩ rằng nguyên nhân là do sự biến đổi của nhiệt độ trong vũ trụ khác với Trái Đất.
Được biết, sau khi nhóm giun vũ trụ trở về, tất cả 2 nhóm đều được đưa trở lại vào môi trường nước suối thông thường. Khi ấy, dù nhóm giun mặt đất không có biểu hiện gì khác thường, số giun kia lại dường như bị tê liệt và bất động một phần trong vòng 2 tiếng rồi sau đó mới dần bình thường lại.
Đó nhiều khả năng là bằng chứng cho việc cơ thể của chúng phải mất thời gian thích nghi lại khi chuyển đổi từ môi trường ngoài không gian về với nước suối trên Trái Đất.
Tiếp theo, còn có sự khác biệt giữa phản ứng của 2 nhóm với ánh sáng chiếu đến. Sau 20 tháng trở về, tất cả 2 nhóm giun đều được đặt trong một khu vực riêng, 1 nửa trong số đó được chiếu ánh sáng đỏ - vốn giun không thể nhận biết được, 1 nửa còn lại được đặt trong ánh sáng xanh biển.
Một thiết bị phân tích hành vi tự động đã thu thập dữ liệu và cho thấy nhóm giun vũ trụ dành khoảng 70,5% thời gian để tìm kiếm và lẩn vào bóng tối, trong khi con số đó ở nhóm giun ở lại là 95,5%.
Những chuyên gia nghiên cứu còn xem xét cả quần thể vi sinh vật trên mỗi cá thể giun và nhận thấy cũng có sự khác biệt ở 2 nhóm trong sự trao đổi chất.
Dù vậy, họ có cho biết phương pháp nghiên cứu của mình vẫn còn vấp phải một số hạn chế nhất định không thể tránh khỏi. Cụ thể, không phải mọi quá trình thay đổi nhiệt độ đều chính xác khi áp dụng mô phỏng cho nhóm giun trên mặt đất cho giống y hệt với nhóm giun trên vũ trụ.
Chắc chắn trong tương lai nếu có tiếp tục triển khai, họ phải dùng đến dữ liệu theo thời gian thực thì mới có thể tạo ra sự đồng nhất hợp lý và chặt chẽ hơn. Áp lực từ giai đoạn phóng đẩy tên lửa và hạ cánh cũng không thể mô phỏng cho nhóm giun ở lại - cũng là một điều cần lưu ý về sau.
Cuối cùng, họ sẽ cân nhắc thực hiện việc cắt bỏ một phần cơ thể của nhóm giun vũ trụ ở trên Trạm không gian sau khi phóng lên, chứ không cắt bỏ trước rồi mới đưa lên vũ trụ như lần này.