I Pesci nello Spazio ”Lunar Hatch” e le missioni orbitali
Immaginate un futuro non troppo lontano in cui, su una base lunare, gli astronauti allevano spigole fresche, nutrienti e gustose. È proprio questo l’obiettivo ambizioso del progetto Lunar Hatch, guidato dal ricercatore francese Cyrille Przybyla dell’IFREMER (Istituto francese per la ricerca sull’oceano), con il supporto del CNES (centro nazionale degli studi spaziali) e dell’ESA (Agenzia Spaziale Europea).
Il “Moon Village” europeo potrebbe avvalersi del progetto Lunar Hatch che dimostra come l’acquacoltura, secondo gli studi, possa in futuro fornire cibo fresco per missioni lunari partendo da uova fecondate di spigola (Dicentrarchus labrax) spedite dalla terra.
I test terrestri e in orbita hanno confermato un hatching rate altissimo (fino 82% controlli, 76% stress) e nessuna alterazione istologica grave. Spedire le uova fecondate di spigola (fino a 200) che hanno caratteristica di essere resistenti alle vibrazioni del lancio, alle radiazioni cosmiche e alla microgravità, potrebbe essere una soluzione economica di trasporto migliore per poi essere allevate in sistemi autonomi sulla Luna con l’acqua del ghiaccio polare lunare. Il progetto potrebbe integrare anche altri progetti di ricerca sull’allevamento di microalghe, bivalvi e zooplancton in un sistema chiuso per il riciclo delle acque reflue.
Tutto ciò sembra infinitamente fantasioso ma il Lunar Hatch non nasce dal nulla: i pesci insieme all’uomo sono stati i pionieri della biologia spaziale, dai viaggi in semplici bustine ad acquari orbitanti a sistemi permanenti integrati con piante acquatiche.
Chi segue aquariofilo.net avrà già letto altri articoli sulle novità spaziali dei nostri amici pinnuti. Nell’ultimo ventennio abbiamo visto i primi veri cicli di riproduzione nello spazio e, poco più di un anno fa’ abbiamo anche assistito al record di sopravvivenza di pesci in una stazione spaziale (quella Cinese) con un’alta probabilità di rendere il sistema auto sostenibile con piante, microalghe, vertebrati e invertebrati. I pesci sono compagni di viaggio che permettono di scoprire tanto sulla genetica terrestre e spaziale degli esseri viventi. Oggi siamo alle porte di quello che potrebbe essere un vero e proprio allevamento alimentare del futuro.
Come siamo arrivati a tutto questo? Dagli anni ’70 ai voli Shuttle; da semplici buste a veri acquari e semplici idee geniali…
1973 missione Skylab 3 (NASA) – I primi pesci sono stati i Fudulus heteroclitus un killifish che vive in paludi salmastre, insenature ed estuari di fiumi lungo la costa atlantica del Nord America. Hanno contribuito ad uno dei primi studi sugli effetti della microgravità, sui sistemi vestibolari (dell’equilibrio) negli animali acquatici fornendo importanti informazioni sulla malattia da movimento spaziale negli esseri umani e sui meccanismi di adattamento.
L’esperimento, proposto dall’astronauta-scienziato Owen Garriott, voleva verificare solo se i pesci soffrissero di una sorta di “mal di spazio” o disorientamento in assenza di gravità.
Una volta arrivati in orbita infatti, i due pesci adulti, mostrarono un grave disorientamento nuotando in stretti cerchi ed inclinandosi in avanti con la testa. Il comportamento, con movimenti a spirale, diminuì gradualmente in venti giorni orientandosi verso la fonte di luce. Anche scuotendo brevemente la bustina in plastica i giovani pesci mostrarono solo un looping temporaneo riprendendosi rapidamente allo stato di equilibrio acquisito.
Le uova (48 delle 50) si schiusero nello spazio, i piccoli nati non presentavano il comportamento disorientato a spirale e dimostrarono un adattamento immediato, suggerendo di fatto, che i pesci nati senza gravità non sviluppano gli stessi problemi di disorientamento.
La missione con Fudulus heteroclitus è stata ripetuta nel 1975 con la missione Apollo-Soyuz : Pesci che hanno collaborato alla prima collaborazione spaziale tra USA e URSS. La missione simile alla prima si focalizzò sulla percezione di “alto o basso”.
1976 la Salyut 5 (URSS) – Il primo “vero” piccolo acquario per i primi Brachydanio rerio e pesci rossi spaziali. Riuscirono a deporre uova che si schiusero regolarmente. Gli avannotti nati in orbita mostrarono una capacità di nuoto normale, confermando che il sistema vestibolare (l’equilibrio) può svilupparsi correttamente anche senza gravità.
1994 missione STS-65 (NASA/NASDA) – La prima missione Americana con l’agenzia spaziale Giapponese e una meritevole partecipazione dell’a Agenzia Spaziale Europea. I pesci vennero studiati sulla AAEU – Aquatic Animal Experiment Unit, il primo modulo sperimentale specializzato nella Stazione Spaziale Internazionale, con modulo sviluppato dall’Agenzia Spaziale Giapponese (oggi JAXA) per condurre ricerche biologiche su piccoli animali acquatici in condizioni di microgravità. Medaka (Oryzias latipes) in quattro cassette con 2 maschi + 2 femmine a 24°C con luce orientata dove è avvenuto il primo accoppiamento la deposizione in contenitori forati e la nascita dei primi vertebrati concepiti nello spazio!
2012, ISS modulo Kibō (きぼう, “Speranza”) – Si sviluppa definitivamente l‘Aquatic Habitat (AQH) un vero sistema chiuso con circuito unico per due acquari di appena 0,7 litri che permettono ripetuti cicli di vita di Oryzias latipes e Brachydanio rerio: specie modello negli studi perchè trasparenti e con organi facilmente osservabili. La facilità di riproduzione e la semplicità di controllarne i cicli vitali li rende oggigiorno i pesci più utilizzati negli studi genetici. Il genoma, interamente sequenziato è molto simile a quello umano.
2024 Tiangong (Stazione spaziale Cinese) – La ricerca continua anche nel “fishbowl” un sistema acquatico che ha permesso la vita dei pesci per 43 giorni, stabilendo un record mondiale per la sopravvivenza di un ecosistema acquatico nello spazio. “Fishbowl” è composto da un contenitore di 1,2 litri che ospita quattro Brachydanio rerio con il supporto di appena quattro grammi di Ceratophyllum demersum.
Dal sacchetto di Skylab all’AQH high-tech, dalla “fishbowl” cinese con Ceratophyllum demersum ad un futuro allevamento spigole alimentari per il Lunar Hatch…Aspetto i progressi e con i piedi per terra spero e sogno un giorno in cui vivremo su Marte con i nostri pesci ornamentali.
