68 Jahre nach Laikas Reise
Die Geschichte von Laika ruft oft ein unschuldiges, kindliches Bild von Hunden hervor, die als Astronauten verkleidet fröhlich durch den Weltraum reisen, um andere Planeten zu erkunden. Doch Laika war nicht auf dem Weg, andere Galaxien oder Außerirdische zu besuchen. Am 3. November 1957 schickte die Sowjetunion eine streunende Hündin an Bord des Raumschiffs Sputnik 2 ins All. Sie war auf den Straßen Moskaus aufgegriffen worden und wurde zum ersten Lebewesen der Erde, das die Erde umkreiste.
Im Rückblick und bei der historischen Analyse dieses Ereignisses wird deutlich, dass hinter dem scheinbaren Heldentum eine sehr schmerzhafte Wahrheit verborgen lag: Es gab weder einen Rückkehrplan noch einen Rettungsplan. Das Ziel bestand darin, zu beweisen, dass ein Lebewesen den Start, die Weltraumumgebung und die Schwerelosigkeit überleben konnte.
In der ersten offiziellen Mitteilung hieß es, Laika habe mehrere Tage überlebt, bevor sie an Sauerstoffmangel starb. Einige Jahre später stellte sich jedoch heraus, dass wenige Stunden nach dem Start das Temperaturregelsystem des Raumschiffs versagte, was zum Tod des Tieres durch Überhitzung und Stress führte. Sputnik 2 umkreiste die Erde mehr als 150 Tage lang und verglühte beim Eintritt in die Atmosphäre.
Mehr als sechs Jahrzehnte nach diesem Ereignis ist Laika nach wie vor ein Symbol für die Instrumentalisierung von Tieren im Namen des wissenschaftlichen Fortschritts. Sie markierte einen Wendepunkt in der Geschichte der Weltraumforschung und auch im globalen Bewusstsein für die Grenzen der Tierversuche. Dennoch werden weiterhin Tausende von Tieren zur Internationalen Raumstation (ISS) geschickt, um dort an verschiedenen Experimenten teilzunehmen, die von Behörden verschiedener Länder koordiniert werden.
Warum leben Tiere auf der Internationalen Raumstation?
In verschiedenen Fachpublikationen wird detailliert beschrieben, wie Tierversuche in diesem Bereich ablaufen. So gibt es beispielsweise Artikel, in denen Julie Keeble, Leiterin der Abteilung für Biologische Dienstleistungen am King’s College London, erläutert, worin der Einsatz von Tieren im Weltraum besteht, um zu untersuchen, wie man außerhalb der Erde leben kann.
Die vorliegenden Erkenntnisse deuten darauf hin, dass Wissenschaftler Tiere eingesetzt haben, um die Auswirkungen von Veränderungen der Schwerkraft, der Strahlung und mechanischer Belastung auf die Biologie sowie auf bestimmte Krankheiten zu untersuchen. Es wurde nachgewiesen, dass die verminderte Schwerkraft im Weltraum die Herz- und Gehirnfunktion beeinträchtigt und beispielsweise bei Astronauten zu Muskelschwund oder Knochenabbau führt. Darüber hinaus kann es im Körper zu Schlafstörungen, neuronalen Veränderungen, vorzeitiger Alterung, einer Modulation des Immunsystems sowie zu Veränderungen sowohl im Mikrobiom als auch in der Interaktion zwischen Mikroben und Krankheitserregern kommen. All diese Symptome werden untersucht, um entsprechende Zustände auf der Erde besser zu verstehen.
Tiere im Weltraum
In diesen Veröffentlichungen räumt Dr. Keeble ein, dass es schwieriger ist, Säugetierzellen im Weltraum zu untersuchen als auf der Erde, da hierfür hochspezialisierte Systeme erforderlich sind, sie sich in der Schwerelosigkeit nicht gut entwickeln und unter der Entfernung zur menschlichen Betreuung leiden. Im Gegensatz dazu gedeihen manche Mikroorganismen, wie beispielsweise Bakterien, in der Schwerelosigkeit prächtig und es macht ihnen nichts aus, tagelang isoliert in einem Modul zu schweben. Aus diesem Grund konzentriert sich ein Großteil der Weltraumforschung auf Mikroorganismen.
Dennoch wurden verschiedene Arten ins All geschickt, und viele Organismen haben sich auf der ISS niedergelassen. Genau wie auf der Erde gibt es Gründe, warum jede Art als geeignet für unterschiedliche Forschungsfragen angesehen wird:
Fadenwürmer: Ein winziger Wurm namens Caenorhabditis elegans kann relativ einfach in Behältern mit Nährmedium in einer Schachtel von der Größe eines Kartenspiels ins All fliegen. Sie vermehren sich alle paar Tage, werden in der Umlaufbahn geschlechtsreif und bringen Tausende von Nachkommen hervor. Dies wird als sehr kostengünstiges Modell beschrieben, da die Weltraumforschung Zehntausende Dollar kosten kann; je kleiner die Tiere sind und je weniger Pflege sie benötigen, desto praktischer sind sie. C. elegans ist beliebt für Forschungszwecke, die von der Untersuchung der Kompostierung im Weltraum bis hin zum Muskelabbau reichen.
Insekten und Krebstiere: Dr. Keeble selbst hat Arten wie Bienen oder Wasserflöhe (Daphnia) mitgeschickt, um die Bestäubung, Stressreaktionen oder die Fortpflanzung unter Mikrogravitation zu untersuchen. Genau wie Würmer lassen sich auch Fliegen in kleinen Behältern transportieren, in denen mehr Exemplare Platz finden als bei Mäusen. Die Fruchtfliege (Drosophila melanogaster) lässt sich in Plastikröhrchen mit etwas Futter aufbewahren. Sie wird zur Untersuchung von Neurodegeneration oder Herzfunktion genutzt und kann sich sogar im Orbit fortpflanzen.
Wasserlebende Arten: Die Embryonen von Zebrafischen, Medaka-Fischen und Xenopus-Froschen werden in einer speziellen Wasserhabitat-Einheit gehalten.
Säugetiere: Die einzigen Säugetiere, die weiterhin ins All geschickt werden, sind Mäuse, die dazu dienen, die Auswirkungen von Weltraumflügen zu erforschen, insbesondere in Bezug auf die Knochendichte oder Muskelschwund. Die ISS empfängt von Pharmaunternehmen initiierte Missionen mit Nagetieren, nicht unbedingt, um Medikamente im Weltraum zu testen, sondern um Krankheitsverläufe zu modellieren. Aufgrund der enormen Kosten, die der Einsatz von Mäusen mit sich bringt, wird jedoch der Arbeit mit kleineren Tierarten Vorrang eingeräumt.
Tierpflege im Weltraum
Die Tiere durchlaufen einen Akklimatisierungsprozess, bei dem sie in eine Umgebung gebracht werden, die ihren Lebensraum im Weltraum nachahmt. Da sie in der Schwerelosigkeit schweben, sind die Käfige so ausgelegt, dass sie sich effizient in jede Richtung bewegen können. Um zu verhindern, dass Futter und Abfall umhertreiben, erhalten die Mäuse Futterstangen in Aufnahmesystemen (Kassetten, die die Astronauten alle zwei bis drei Tage austauschen) und trinken Wasser aus Beuteln. Ein energiesparender Ventilator saugt die Abfälle ab und speichert sie. Die Käfige verfügen über am Boden befestigte Unterschlupfe, in denen sich die Mäuse sicher verstecken und nisten können, und werden ständig per Videoüberwachung beobachtet. In der Regel passen sie sich schnell an die Schwerelosigkeit an, ohne nennenswerte Verhaltensänderungen zu zeigen, obwohl sie sich möglicherweise häufiger putzen, ähnlich wie bei der Umstellung auf eine neue Umgebung auf der Erde.
Jedes Detail wird von erfahrenen Tierpflegern überwacht. Bevor sie Missionen antreten, die Tierversuche beinhalten, erhalten alle Astronauten eine Schulung und Zertifizierung für den Umgang mit den Tieren. „Mäuse haben auf der Raumstation Vorrang. Es wird alles getan, um sicherzustellen, dass sie so kurz wie möglich und unter den bestmöglichen Bedingungen in der Rakete sind. Man muss jeden Notfallplan berücksichtigen, selbst einen, bei dem eine Maus an Bord entwischt“, erklärt Dr. Keeble.
Zwar haben Weltraumexperimente zum Verständnis biologischer Prozesse in der Mikrogravitation beigetragen, doch verlangt die moderne Wissenschaftsethik mehr als nur Ergebnisse. Aktuelle Erkenntnisse zeigen, dass die physiologischen und molekularen Reaktionen anderer Arten aufgrund grundlegender Unterschiede in der Genexpression, der Immunregulation und der Zusammensetzung des Mikrobioms nicht unbedingt auf den Menschen übertragbar sind. Darüber hinaus führt die Weltraumumgebung zu epigenetischen Veränderungen und Stressreaktionen, die sich nicht kontrollieren lassen, was die experimentelle Aussagekraft dieser Modelle einschränkt.
Heute verfügt die Wissenschaft über fortschrittliche tierversuchsfreie Alternativen wie menschliche Organoide, Organ-on-a-Chip-Modelle und Computersimulationen der Mikrogravitation, die es ermöglichen, die Grenzen des Lebens jenseits der Erde zu erforschen, ohne die moralischen Kosten der Vergangenheit zu wiederholen. Entdecken Sie die wissenschaftlichen Fortschritte Lateinamerikas auf der Karte der alternativen Labore von „Te Protejo“.
Dieser Inhalt wurde aus dem Originalartikels und von Gaby Aviña übersetzt.
