Сформулированный Альбертом Эйнштейном «Парадокс близнецов» широко известен: допустим, один из близнецов отправится в путешествие на сверхскоростном космическом корабле, а второй останется на Земле; вернувшись, путешественник обнаружит, что он намного моложе собственного брата. Действительно, согласно Специальной Теории Относительности, чем быстрее движется одна система отсчета относительно другой, тем медленнее течет в ней (относительное) время. Насколько один близнец-путешественник останется моложе своего брата-домоседа, зависит от скорости и расстояния (продолжительности) путешествия – к примеру, полет к альфе Центавра будет вполне неплохим способом продлить молодость.

 

Однако не в теории, а на практике такое путешествие может иметь и противоположный результат, преждевременно состарив космонавта. И дело тут не в ошибке Эйнштейна, а в законах биологии, обусловливающих процесс старения организма. Связаны они с теломерами – небольшими концевыми участками наших хромосом.

 

 

Сами по себе теломеры не несут никакой генетической информации, однако защищают кодирующие части генома. По мере деления клеток и копирования материнской ДНК, которое повторяется на протяжении всей жизни, теломеры постоянно сокращаются в длине, пока не перестают «прикрывать» основные кодирующие области ДНК, и клетка теряет способность делиться, отмирая. Этот механизм, по некоторым данным, является одной из важных причин старения – в среднем, теломеры позволяют клетке пройти лишь 50-100 циклов деления. Постепенно организм начинает ощущать нехватку молодых клеток – результат, увы, известен.

 

Пока брат-астронавт будет пересекать космическое пространство, он станет подвергаться воздействию высокоэнергетического космического излучения (наши внутренние области Солнечной системы неплохо защищены от этих лучей гелиощитом, дополнительно рассеивает их и магнитное поле Земли). По мнению Фрэнка Кучинотты (Frank Cucinotta), исследователя радиации из Космического центра Джонсона (Johnson Space Center), это облучение будет приводить к ускоренному разрушению теломеров – а значит, и преждевременной старости. Уже установлено, что у вернувшихся с Луны астронавтов катаракта – одна из болезней старости – развилась примерно на 7 лет раньше, чем в среднем у людей. Возможно, причина тому состоит как раз в повреждении теломеров.

 

 

Проведенный Кучиноттой исследования показали, что космическая радиация действительно разрушает теломеры человеческих клеток. Для этого клеточную культуру лимфоцитов подвергли облучению ядрами железа (важного компонента космических лучей) и гамма-радиацией. Новейший метод окрашивания хромосом RxFISH позволил отслеживать их состояние во всех деталях. Кучинотта сообщил:
— Главная неожиданность оказалась в том, что ядра железа наносят теломерам даже больший ущерб, чем гамма-радиация.

 

Исследователи выдвинули гипотезу о том, что это может быть связано с тонким строением теломер. Дело в том, что в хромосоме ДНК скручена в многочисленные, плотно упакованные петли. Падая на них, гамма-частицы могут повредить лишь "внешнюю" часть теломер, тогда как тяжелые частицы железа могут «пробиваться» сквозь них, как ядра сквозь стену, увеличивая вредное воздействие.

 

Вопрос защиты от космических лучей приобретает остроту в связи с подготовкой долговременных экспедиций на Луну и особенно на Марс. Ученые стараются выяснить степень опасности такого «радиационного старения» и заранее подготовить методы защиты, чтоб нам не пришлось встречать с орбиты древних стариков.