なぜこれほど多くの魚を宇宙に送るのでしょうか?

サリー・ライドが宇宙を飛んだ最初のアメリカ人女性になる約 10 年前、2 匹の小さなミイラが宇宙に飛んだ最初の魚になりました。1973 年、この小さな魚は、NASA の初期の宇宙ステーションへの 3 か月間のミッションであるスカイラブ 3 号の一部として、有名なアポロ宇宙船の 1 つに搭載されて宇宙に打ち上げられました。3 週間、魚は地球の慣れ親しんだ重力がないため完全に方向感覚を失い、ビニール袋の水槽の中で転げ回っていましたが、ようやく方向感覚を取り戻し、再びまっすぐに泳ぐことができるようになりました。

この2匹のミイラフィッシュ（とスカイラブ3号で卵から孵った48匹）は、微小重力が生物に及ぼす影響について多くのことを教えてくれた、軌道を周回する魚類の長い歴史に初めて加わった魚類だ。それからほぼ50年が経ち、現在4匹のゼブラフィッシュが中国の天宮宇宙ステーションで泳ぎ、奇妙な宇宙環境に適応している。ただし、今では単なるビニール袋ではなく、初めての自立型生態系の中で暮らしている。

中国の天宮宇宙ステーションの水槽の中で泳ぐゼブラフィッシュ4匹。提供：CNSA

先週、中国の宇宙飛行士（タイコノートとも呼ばれる）は、4月25日に藻類とともに打ち上げられたゼブラフィッシュが元気に生きていると報告した。この実験は、微小重力が閉鎖環境内での魚のライフサイクルやその他の自然サイクルにどのような影響を与えるかを調べることを目的としている。

微小重力の影響は、宇宙で人間が経験する無重力状態をはるかに超えています。骨から心臓、脳まで、私たちの身体機能のほぼすべてに変化をもたらします。火星への長期ミッションなど、宇宙でより長い時間を過ごすためには、こうした生物学的変化を理解することが絶対に不可欠です。しかし、人間は複雑で研究が難しいものです。特に誕生からの変化を追跡したい場合、なおさらです。そこで魚の出番です。

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ゼブラフィッシュはモデル生物の好例であり、生物学の特定の側面を理解するために、多くの場合人間では実験できない方法で広範囲に研究されてきた種です。ゼブラフィッシュは人間とはまったく異なるように見えるかもしれませんが、実際には「多くの主要な器官が人間と同じであり、多くの場合、細胞レベルに至るまで、その体は概して人間と同じように機能します」とワシントン大学の発生生物学者アーロン・ヴァン・ルーンは説明します。

ゼブラフィッシュは小型で、飼育も簡単で、孵化する前は完全に透明であるため、科学者が成長過程を覗くことも可能です。また、科学者がこれらの魚の遺伝子を操作するのもはるかに簡単で、「人間では不可能または倫理的に実行できない多くの重要な実験」が可能になります、とヴァン・ルーン氏は付け加えます。

地球上では、ゼブラフィッシュは既に、最終的には人間に役立つ「胚発生の内部の仕組みから、感染時の免疫細胞の機能、さらには遺伝病への洞察まで」、数多くの医療実験に使用されているとヴァン・ルーン氏は言う。そして宇宙では、1970年代初頭にロシアの宇宙ステーションミッションのサリュート5号に搭載されて研究されてきた。最近では、2015年に国際宇宙ステーションに搭載されたゼブラフィッシュが、微小重力下で筋肉がどのように萎縮するかを調査するために使用された。

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他の多くの魚類も、最初のマミチョグも含めて、同様に宇宙へ飛んでいます。

たとえば、1990年代後半、NASAのスペースシャトルコロンビア号で、やや大きめの（そして、確かに醜い）ヒキガエルヒキガエルが飛び立ちました。科学者たちは、帰還後にヒキガエルヒキガエルの脳が地球の重力に再適応する様子を観察するためです。実際、NASAの年次報告書によると、コロンビア号のSTS-90の飛行には「淡水ソードテールフィッシュ68,000匹、淡水カタツムリ5,000匹、金魚2,000匹、コオロギ1,000匹、海水ヒキガエルヒキガエル125匹」など、実にさまざまな生物が搭乗していました。2010年代の国際宇宙ステーションでは、メダカの群れを使って骨密度の低下を追跡し、宇宙の高放射線がヒキガエルのDNAを劣化させる様子を観察しました。

NASAのアーカイブには、「クラゲ、金魚、グッピー、サンショウウオ、イモリを使った研究に関する記録もいくつかある」とNASAのアーカイブ担当者ジュリー・プラミス氏は言う。その中には、1994年のスペースシャトルミッションSTS-65で生物のバランス感覚、空間認識、交尾行動を調査するために使用された記録などがある。

人間の宇宙飛行士と同様に、魚も宇宙に行くために慎重に選ばれ、常に特定のミッションを念頭に置いています。マミチョグからゼブラフィッシュまで、私たちの小さな水生の友達は、微小重力下で自分自身を安全かつ健康に保つ方法を熟知しており、最後の未開の地を安全に勇敢に進むための道を先導しています。