Chinesischer Fisch stellt Rekord für die im Weltraum verbrachte Zeit auf

Laut SCMP verbrachte eine Gruppe von Zebrafischen 43 Tage auf der chinesischen Raumstation Tiangong, fast dreimal länger als der bisherige Rekord, der bei einem ähnlichen Experiment auf der Internationalen Raumstation (ISS) aufgestellt wurde.

Eine Gruppe von vier Zebrafischen sowie eine Population von Zebrafischpflanzen, die am 25. April mit der Raumsonde Shenzhou-18 in die Umlaufbahn gebracht wurden, sind Teil eines Projekts zur Schaffung eines sich selbst erhaltenden Ökosystems, um die Auswirkungen von Mikrogravitation und Strahlung auf die Entwicklung und das Wachstum der Art zu untersuchen.

Laut dem in The Innovation veröffentlichten Artikel durchliefen die Zebrafische ihre natürlichen Entwicklungsstadien – vom Wachstum über die Entwicklung bis zur Fortpflanzung – in 43 Tagen und stellten damit einen Rekord für ökologische Experimente im Weltraum auf.

„Dieser Meilenstein markiert nicht nur den Fortschritt der chinesischen Weltraum-Ökosystemtechnologie, sondern liefert auch wertvolle Daten und technische Unterstützung für geschlossene Ökosysteme bei Weltraummissionen“, sagten die Autoren.

Möglich wurde dieser Erfolg durch das innovative geschlossene Wasserökosystem (CAES) auf der Tiangong-Station, das ein Lebenserhaltungssystem zur Bioregeneration, ein Gasbilanzkontrollsystem und ein mikrobielles Behandlungssystem umfasst.

Intelligente und automatisierte Steuerungssysteme innerhalb des geschlossenen Ökosystems, wie beispielsweise das installierte Sensorsystem, überwachen Wasserqualitätsparameter wie pH-Wert und Leitfähigkeit, um einen sicheren und nachhaltigen Unterwasserlebensraum zu gewährleisten. CAES ist außerdem mit einer Flüssigkeitspumpe ausgestattet, die den Nährstoffaustausch zwischen den Fisch- und Pflanzenkammern fördert.

Die Entwicklung fortschrittlicher Lebenserhaltungssysteme ist ein notwendiger Schritt für die zukünftige Erforschung des Weltraums. „Dieser Fortschritt wird den Menschen sicherlich den Weg ebnen, über lange Zeiträume im Weltraum zu leben und zu operieren, und die Vision eines langfristigen Lebens und Überlebens im Weltraum der Realität näher bringen“, so das Fazit der Forscher.

Die Überlebenszeit der chinesischen Zebrafischgruppe übertraf den bisherigen Rekord eines deutschen Wissenschaftlerteams , das während der STS-90 Neurolab-Mission an Bord der NASA-Raumfähre Columbia im Jahr 1998 einen Schwertträger in einem geschlossenen, ausgeglichenen Wassersystem am Leben hielt – ein hochmodernes Projekt zur Untersuchung der Auswirkungen von Raumflügen auf das Nervensystem.

Zebrafische werden in den Biowissenschaften und der Biomedizin aufgrund ihrer einzigartigen Vorteile intensiv erforscht. So ist ihr Genom zu über 70 % mit dem des Menschen identisch. Ihre kurzen Fortpflanzungs- und Entwicklungszyklen sowie die transparenten Eier ermöglichen es Wissenschaftlern zudem, ihre inneren Merkmale während des Wachstums zu untersuchen.

Während Wissenschaftler immer mehr über die verschiedenen Auswirkungen der Mikrogravitation auf den menschlichen Körper – von den Knochen bis hin zum Herzen und Gehirn – erfahren, haben Forscher herausgefunden, dass Zebrafische ein ideales biologisches Modell für solche Experimente sind.

Die Weltraumforschung an Zebrafischen begann in den 1970er Jahren, als sie im Rahmen der russischen Raumstationsmission Saljut 5 erstmals ins All geschossen wurden.

Auch andere Fischarten werden im Weltraum untersucht. Japanische Wissenschaftler untersuchten, wie sich verringerte Schwerkraft auf Gewebestruktur und Knochenumbau auswirkt, indem sie genetisch veränderte Eichhörnchenfische im Weltraum beobachteten. Ihre Ergebnisse, die 2015 in der Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlicht wurden, zeigten, dass die Mineraldichte der Schlundknochen und Zähne der Fische nach 56 Tagen auf der ISS abnahm.

Obwohl Zebrafische auf der Station Tiangong lange überleben können, zeigen sie unter Mikrogravitationsbedingungen eine ungewöhnliche Orientierung, beispielsweise schwimmen sie kopfüber, drehen sich und schwimmen im Kreis, so die Besatzung von Shenzhou-18.

Am 4. November kehrten die Astronauten Ye Guangfu, Li Cong und Li Guangsu nach 192 Tagen im Orbit zur Erde zurück, zusammen mit Dutzenden wissenschaftlicher Versuchsproben, darunter Mikroorganismen, Legierungsmaterialien und Nanomaterialien, die auf der Erde nur schwer herzustellen sind.

Sie gaben außerdem Wasserproben mit Fischeiern und anderen Proben sowie Videoaufnahmen des räumlichen Verhaltens des Zebrafisches zurück.

Wissenschaftler hoffen, mithilfe der Materialproben mehr über die Auswirkungen der Weltraumumgebung auf Wachstum, Entwicklung und Verhalten von Wirbeltieren zu erfahren und die Forschung zu Materialkreisläufen in geschlossenen Weltraumökosystemen zu unterstützen, so Xinhua .