انسانها چگونه باید برای بقا در فضا تکامل بیابند

خوب سرزمینهایی دور از همبر روی زمین قرار دارند که با هر مقیاسی برای بشر قابل سکونت هستند، اما مسئله ما بقا است. زمانی که اجداد نخستین ما خانه و محل زندگیخود را در خطر می دیدند، جرائت به خرج می دادند وبرای جستجوی موقعیت های بهتر قدم در راه سرزمین های ناشناخته می گذاشتند. و به عنوان نوادگان این ماجراجویان، خون کوچ نشینی آنها درشریان های ما هم جریان دارد. اما در عین حال، با پریشانی حاصل از نان و سیرکها و جنگهایی که بر یکدیگر روا داشته ایم، به نظرمی رسد که میل به اکتشاف رافراموش کرده ایم. ما، به عنوان یک گونه جانوری، به شکلی خاص برای زمین، بر روی زمین و توسط زمینتکامل یافته ایم، و چنان غرق در فحوای زندگی شده ایم که بسیار از خود راضی بار آمده ایم و چنان گرفتار شده ایم که حواسمان به فانی بودن منابع آن نیست، و همچنین متوجه فانی بودنعمر خورشیدمان نیستیم. در حالی که مریخ و تمام فیلمهایی کهبر اساس آن ساخته شده اند اشتیاق به سفر در فضا را تقویت می کنند، اندکی از ما این حقیقت را به خاطر داریم کهما گونه ای بسیار ناتوان و شکننده هستیم و متاسفانه برای سفرهای طولانی در فضاآماده نیستیم.
اجازه بدهید برای یک بررسی کوتاه واقعی نگاهی به جنگل ملی محلی شما بیاندازیم. خوب فقط دستهایتان را نشان دهید: چند نفر از شما گمان میکند که میتوانددر این جنگل وحشی برای چند روز دوام بیاورد؟ خوب، زیاد. چند هفته چطور؟ تعداد قابل قبولی است. چند ماه چطور؟ این هم خوب است. حالا، بیایید خیال کنیم که این جنگل محلی یک زمستان بی انتها را تجربه کند. سوالات قبلی: چند نفر از شما می تواندچند روز در این محیط دوام بیاورد؟ تعداد زیادی است. چند هفته چطور؟ خوب محض خنده، بیایید تصور کنیم کهتنها منبع آب موجود به شکل بلوکهای یخی در کیلومترها زیر سطحمدفون شده است. املاح معدنی به شدت کمیاب هستندو هیچ گیاهی یافت نمی شود، و البته، تقریبا هیچ اتمسفری وجود ندارد کهدرباره آن صحبت کنیم.
این مثالها، تنها اندکی از چالشهای بسیاریهستند که ممکن است بر روی سیاره ای چون مریخ با آن مواجه شویم. خوب ما چگونه خود را برای سفرهای این چنینکه مقصد آن با یک سفر تفریحی از زمین تا آسمان متفاوت است،آب دیده کنیم؟ آیا باید دائما منابع را ازسیاره زمین منتقل کنیم؟ آسانسورهای فضایی یا کمربندهای حمل و نقل در مسافتهای ناممکن بسازیم تا سیاره مورد نظر رابه خانه خود تبدیل کنیم؟ و چگونه باید غذاهایی که در زمین داریم رادر آنجا پرورش دهیم؟
اما دارم زیاده روی میکنم. در سفر گونه ما در راه کشف خانه ای جدید زیر سایه خورشیدی جدید، به نظر می رسد که ما نمی توانیممدت زیادی را در خود سفر، سپری کنیم. در فضا، در یک کشتی، یک سفینه اسرار آمیز، احتمالا برای چندین نسل.
بیشترین زمانی که انسان در فضاسپری کرده است بین ۱۲ تا ۱۴ ماه است. بر اساس تجربیات فضانوردان در فضا، می دانیم که با قرار گرفتن در محیطیبا گرانش بسیار اندک استخوانها و ماهیچه ها تحلیل میروندو مشکلات قلبی عروقی به وجود می آیند، همچنین بحران های فیزیولوژیکی و روانی بسیاری می توانند به وجود بیایند. و در محیط با گرانش زیاد ، یا درباره گستره مختلف نیروی گرانش بر روی سیاره ای که بر روی آن قرار خواهیم گرفت، چطور؟
در زمان کوتاهی، سفرهای فضایی ما مملو از خطرهای شناخته و ناشناخته خواهند شد. تا کنون ما در پی این تکنولوژی مکانیکی یا آن نسل جدید روبات بوده ایم تا بوسیله آنها حرکت امن گونه خود رادر فضا تضمین کنیم. آنها به قدری جالب هستند که به نظر منزمان آن رسیده است که این غولهای الکترونیکی را بوسیله چیزی که طبیعتاز قبل اختراع کرده است، کامل کنیم: میکروبها. یک ارگانیزم تک سلولی که خود به تنهایی یک ادامه دهنده نسل و یک دستگاه مولد زنده است. برای بقا نیازهای اندکی دارد، انطعاف بیشتری را برای طراحی ایجاد می کند و برای جابجایی تها به یکمجرای پلاستیکی نیاز دارد.
زمینه تحقیقاتی که ما را قادر ساخته تاخصوصیات میکروبها را کاربردی کنیم به عنوان زیست شناسی ترکیبی شناخته می شود. این رشته شاخه ای از زیست شناسی مولکولی استکه آنتی بیوتیک ها واکسن ها را بوجود آورده و راههای بهتری برای مشاهده تفاوتهای ظریف فیزیولوژیکی بدن انسان را ارائه کرده است. با استفاده از ابزارهای زیست شناسی ترکیبی، اکنون می توانیم ساختار ژنهای تقریباهر ارگانیزمی، چه میکروسکوپی و چه غیر از آن، را با سرعت و دقت باور نکردنی تغییر دهیم. با توجه به محدودیتهای دستگاههای ساخت بشرکه در اختیار داریم، زیست شناسی ترکیبی برای ما نه تنها به معنیمهندسی کردن غذاها، سوخت مصرفی و محیط زندگیمان، بلکه خود ما است تا بتوانیم کمبودهای فیزیکی خود راجبران کنیم و بقای بشر را در فضا تضمین کنیم.
به عنوان مثالی از چگونگی استفاده از زیست شناسی ترکیبی در تحقیقات فضایی، محیط مریخ را در نظر بگیرید. ترکیبات خاک سطح مریخ شبیه ترکیباتخاکسترهای آتشفشانی جزیره هاوایی است، با مقدار کمی از مواد ارگانیک. فرض کنید که چه می شد اگر خاک مریخ بدونمواد زمینی منتقل شده می توانست از رشد گیاهان حمایت کند؟ اولین سوالی که مطرح می شود این است، که چگونه باید گیاهان رادر برابر تغییرات دمایی مقاوم کنیم؟ زیرا دمای مریخ به طور میانگین دمای نامناسب منفی ۶۰ درجه سانتی گراد است. سوال بعدی این است که چگونه باید گیاهان را در برابرخشکی مقاوم کنیم؟ در نظرداشته باشید که بیشتر رطوبتموجود به شکل شبنم قبل اینکه من بتوانم کلمه "بخار" را تلفظ کنم بخار می شود. خوب، به نظر می رسد که ما تا کنونکارهایی شبیه این را انجام داده ایم. با قرض گرفتن ژنهای پروتئین ضد یخ از ماهی ها و ژنهای مقاوم در برابر خشکیاز سایر گیاهان مانند برنج و اضافه کردن آنها به گیاهانیکه به آنها نیاز دارند، اکنون گیاهانی داریم که در برابر اکثرتغییرات دما و رطوبت مقاوم هستند. در زمین آنها را با نام GMOها یا ارگانیزم های با ژنهای تغییریافتهمی شناسیم، و برای سیر کردن بشریت به آنها متکی هستیم. طبیعت هم این کار را قبلا بدون کمک ما انجام داده است. ما تنها راههای دقیق تری برایاین کار پیدا کرده ایم.
خوب چرا باید ساختار ژنتیک گیاهان را برای فضا تغییر دهیم؟ خوب چون انجام ندادن این کار به معنینیاز به مهندسی کردن بخشهایی از سطح سیاره جدید با آزادسازی تریلیون ها لیتر ازگازهای اتمسفری و بعد ایجاد یک محفظه شیشه ایبرای نگهداری از آنها است. این یک سرمایه گذاری مهندسیدور از واقعیت است و به سرعت به یک ماموریت حمل بارپرهزینه بدل خواهد شد. یکی از راههای اطمینان حاصل کردن از وجود غذا و هوای مورد نیاز این است که ارگانیزمهای مهندسی شده برای شریط دشوار را با خود ببریم. در اصل، استفاد ه از ارگانیزم های مهندسی شده به ما کمک می کند تا یک سیاره را در کوتاه مدت یا بلند مدت، قابل سکونت کنیم. این ارگانیزم ها همچنین می توانند برای تولید دارو یا سوخت مهندسی شوند.
خوب پس بوسیله زیست شناسی ترکیبی می توانیم گیاهان مهندسی شده را با خود ببریم، اما دیگر چه کارهایی می توانیم انجام دهیم؟ خوب قبلا هم اشاره کردم که ما،به عنوان یک گونه جانوری، به طور خاص برای سیاره زمینتکامل یافته ایم. این مسئله در پنج دقیقه گذشته که شما نشسته بودید و من ایستاده بودم،تغییر چندانی نکرده است. خوب پس اگر قرار بود هر کدام از ماهمین حالا برروی مریخ بیافتیم، حتی با وجود غذا، آب و هوا و لباس، با مشکلات عمده سلامت روبرو می شویم که به خاطر میزان تشعشعات یونیزه که سطح سیاراتی چون مریخ را که فاقد اتمسفر هستند را بمباران میکند،ایجاد می شوند. در صورتی که نخواهیم در حفره هایزیر سطح زندگی کنیم برای مدت زمان اقامت خود بر روی سیاره جدید باید راههای بهتری برای محافظت از خودمان بیابیم که نیازی به استفاده از لباسهای محافظ که می تواند وزنی معادلوزن خودمان داشته باشند یا نیاز به پنهان شدن پشت دیوار سربینداشته باشم.
خوب پس از طبیعت الهام می گیریم. با توجه به ازدیاد حیات بر روی زمین، گونه ای از ارگانیزمها با نام اکستریموفیل یا عشاق یا قادر به حیات در شرایط سخت،وجود دارند اگر از زیست شناسی دبیرستان به یاد داشته باشید. و در میان این ارگانیزم ها، باکتری با نام دینوکوکوس رادیودوران وجود دارد. این باکتری دربرابر سرما،بی آبی، خلا و اسید و مهمتر از همه تشعشع مقاوم است. از آنجا که مکانیزم مقاومت در برابرتشعشع آنها شناخته شده است، هنوز باید آن را به ژنهایپستانداران اضافه کنیم. انجام این کار ساده نیست. جنبه های مختلفی هستند که به مقاومتدر برابر تشعشع مربوط هستند، و انجام این کار به سادگی انتقالتنها یک ژن نیست. اما با بکارگیری نبوغ بشر و کمی زمان، به گمان من انجام آن هم دشوار نخواهد بود. حتی اگر بتوانیم بخشی از مقاومت آن در برابرتشعشع را به دست بیاوریم قطعا از چیزی که الان داریم بهتر خواهد بود، که تنها ملانین موجود در پوست ما است. با استفاده از ابزارهای زیست شناسی ترکیبی، میتوانیم توانایی های دینوکوکوس رادیودورانرا کنترل کنیم و تحت میزان کشنده ای از تشعشعبه حیات ادامه دهیم. مشاهده این مسئله بسیار دشوار است که انسان خردمند، که همان انسانها هستند، هر روز در حال تکامل است و هنوز هم این تکامل ادامه دارد. هزاران سال تکامل بشر نه تنها باعث به وجود آمدن انسانهایی مانند تبتیان شده است که می توانند در شرایط کمبوداکسیژن زندگی کنند، بلکه باعث به وجود آمدن آرژانتینی هاشده است که میتوانند آرسنیک را مصرف کنند، عنصر شیمیایی که براییک انسان معمولی کشنده است. هر روز بدن انسان با جهشهای تصادفیتکامل می یابد که به همین اندازه تصادفی به انسان اجازه می دهد تا در شرایط ملالت بار استقامت کند.
اما و این یک امای بزرگ است، اینگونه تکامل نیازمند دو چیز استکه همیشه در اختیار ما نیست یا نمی توانیم آن را تهیه کنیم و آنها مرگ و زمان هستند. در تلاش گونه ما برای یافتن مکان خوددر جهان همیشه زمان مورد نیاز برای تکامل طبیعی و بدست آوردن توانایی لازم برای انجام فعالیت های اضافی برای بقا در سیارات دیگر را نداریم. ما در زمانی زندگی می کنیم که ای.او. ویلسونآن را با نام عصر دور زدن ژنها خوانده است و در طول آن ما نواقص ژنتیکی خود را مانندکیستیک فیبروسیس یا دیستروفی عضلانی را با استفاده از منابع موقت خارجی،اصلاح میکنیم. اما با گذشتن هر روز، به عصر تکامل انتخابی نزدیک می شویم، زمانی که در طی آن ما به عنوان یک گونه توانایی تصمیم گیری برای خود و سرنوشت ژنتیک خود را خواهیم داشت. توانمند سازی بدن انسان با توانایی های جدید دیگر سوالی از نوع چگونه نیست، بلکه تنها مسئله زمان آن است.
استفاده از زیست شناسی ترکیبی برای تغییر ژنتیکی هر ارگانیزم زنده، مخصوصا خود ما، عاری از سردرگمی های اخلاقی و معنوی نیست. مهندسی کردن خود مااز انسانیت ما کم میکند؟ اما دوباره، انسانیت چیست؟ اما چیزهای درخشانی که تصادفا هوشیارهستند؟ کجا باید هوش بشربه خود جهت بدهد؟ یقینا این که عقب بنشینیم و حیرت کنیمکمی اتلاف تلقی می شود. چگونه باید از دانش خود برای محافظت از خود در برابر خطرات خارجیاستفاده کنیم و چگونه باید از خودمان در برابر خودمانمحافظت کنیم؟
من این سوالات را برای به وجود آوردن ترس از علم مطرح نمیکنم بلکه هدف من مشخص کردن احتمالاتی است که دانش فرآهم کرده و به فرآهم کردن آنها برای ما ادامه می دهد. ما به عنوان انسان باید برایتشریح و پذیرش راه حل متحد شویم نه تنها با احتیاط بلکه با شجاعت.
مریخ یک مقصد است اما هدف نهایی ما نیست. سرحد نهایی ما در حقیقت خطی استکه باید از آن گذر کنیم و تصمیم بگیریم که با نبوغ ناممکن گونه مانچه می توانیم بکنیم وچه باید بسازیم.
فضا سرد و بی رحم و بی بخشش است. مسیر ما تا ستاره ها مملو از تلاش خواهد بود و ما را به این سوال میرساند که نه تنها که هستیم بلکه به کجا رهسپار خواهیم بود. پاسخ به انتخاب ما بسته است که از تکنولوژیاستفاده کنیم یا آن را نادیده بگیریم چیزی که از خود حیات به دست آورده ایم، و ما را برای مدتی که در جهان خواهیم بودتوصیف می کند.
متشکرم.
(تشویق)