Весеннее размножение

елена марасанова

Общество

20 апреля 2015

Черенки, отводки, отпрыски немного постаревших, но таких любимых декоративных деревьев и кустарников могут стать хорошим посадочным материалом. И обновить сад. Весна – благодатное время размножения декоративных растений.

Апрель удивил неожиданным снегом… Но весна возьмет свое.
ФОТО Сергея ГРИЦКОВА

Укоренить черенок

Самый распространенный способ, не требующий особых усилий, – черенкование.

На черенки берут однолетние приросты прошлого года от здоровых, относительно молодых растений (до 7 – 10 лет). Смородину, крыжовник, облепиху, имеющие короткие сильные побеги, размножают закрытыми черенками (с верхней почкой), остальные растения – с верхним и нижним срезами.

Резку побегов на черенки проводят перед посадкой. Делают это острым ножом (не секатором!), выбирая среднюю часть побега. Верхний срез делают над хорошей, зрелой и неповрежденной почкой, нижний – под почкой. Срезы должны быть чуть-чуть косыми, нижние – чуть длиннее верхних.

Черенки высаживают на расстояние 7 – 10 см в ряду, 15 – 20 см между рядами. Можно сажать в отверстие, сделанное в грядке колышком размером немного толще черенка, можно просто втыкать черенки в рыхлую, хорошо обработанную почву, вертикально или слегка наклонно вдоль ряда до верхней почки и очень крепко обжимать его вначале рукой, затем утаптывать землю каблуком. Потом черенки поливают и мульчируют торфом, перегноем, сухой землей.

Черенки разных видов смородины высаживают как весной, так и в конце августа – начале сентября, укорачивая листовые пластины. Есть резон завести в саду альпийскую, или золотистую, смородину, чтобы потом привить на нее крыжовник или красную, белую смородины и получить великолепные декоративные растения на штамбе.

Укоренение черенков происходит в течение сезона, но на постоянное место растения лучше высаживать следующей весной. Сильно растущие побеги летом прищипывают для усиления кущения.

* Такие кустарники, как актинидия, айва японская, барбарис, белая акация, ежевика, малина, ирга, лещина, шелковица, осина, розы видовые, тополь (в том числе белый пирамидальный), терн, сирень обыкновенная, спирея, яблоня дикая, и другие виды можно размножить корневыми черенками.

Корневой черенок – это часть корня маточного растения диаметром 0,5 – 1,5 см и длиной 5 – 10 см. Обычно их заготавливают поздней осенью или ранней весной до начала вегетации.

Преимущества корневого черенкования очевидны – можно не выкапывать маточное растение, как это происходит при делении кустов, а всего лишь откопать часть корней, срезать некоторую их часть и снова присыпать землей.

Побег на отводках

Один из самых простых способов размножения – стеблевыми отводками.

Неотделенные стебли материнского растения пригибают к земле и фиксируют шпильками или окучивают влажной, рыхлой и питательной землей, побуждая этим образование на них новых корней и побегов. Отделение от маточника производят после достаточного укоренения молодых растений и достижения ими нужной величины, чтобы жить самостоятельно.

* Так можно размножать сирени, чубушники (жасмины в просторечии), калину Буль-де-Неж, гортензию метельчатую, дерен пестролистный, смородины разных видов, крыжовник, виноград, липу и другие виды.

Для отводки можно использовать хорошо развитые однолетние побеги по периметру куста. Образование корней стимулируется сильным изгибом побега. Кроме того, особенно эффективным приемом служит тугая перетяжка стебля мягкой медной проволокой ближе к его основанию, перед первой хорошо развитой почкой. По другой методике, кору под почками специально процарапывают или надрезают, что заставляет растение образовывать корни в местах ранения.

В течение сезона отведенные стебли прорастают новыми побегами из пробудившихся почек. Как только молодые побеги вырастут на 10 – 15 см, их окучивают влажной легкой питательной смесью того же состава на половину высоты и более. Через две недели окучивают еще раз, хорошо сделать и третье окучивание.

* Простым методом отводков можно размножать и розы – дамасские, центифольные, моховые, прованские, корнесобственные ремонтантные, плетистые и некоторые другие группы.

Весной нижние, более горизонтально расположенные побеги раскладывают по взрыхленной, легкой питательной, водопроницаемой земле и пришпиливают шпильками, чтобы не поднимались. После прорастания почек на побегах делают надрезы острым ножом под проросшими почками, снова пришпиливают побеги шпильками и засыпают перегноем, торфом или влажной землей.

Чей отпрыск?

Другой метод естественного вегетативного размножения растений – корневые отпрыски, то есть вертикальные побеги от корней, которые некоторые виды образуют сообразно своей природе. Отпрыски естественным образом отходят от куста прямостоячими побегами. В начале своего появления они не имеют собственных корней и питаются за счет материнского растения. Через год отпрыски роз уже образуют свои корни, их отделяют лопатой от маточного куста и высаживают на доращивание в разводочную грядку или на постоянное место. Делать это можно весной в мае или осенью, в сентябре.

* Таким образом размножают серебристые тополя, корнесобственные сирени, лох серебристый, спиреи, шиповник, бобовник («Золотой дождь») и некоторые сорта корнесобственных ремонтантных роз.

Для поддержания оптимальных условий укоренения и дальнейшего роста отводков и отпрысков необходимо обеспечить регулярный полив маточных растений. Хорошо, если это будет мелкокапельный полив через разбрызгиватель воды типа «Улитки» или любой другой марки. Важно, чтобы почва в области корнеобразования была равномерно увлажнена, но без размыва земли и обнажения побегов и корней.

В течение сезона после дождя и полива нужно мелко (на 5 – 7 см) рыхлить почву вокруг маточных кустов и отводков. Эту работу удобно делать плоскорезом на длинной ручке. Регулярное мелкое рыхление заменяет привычную прополку, при этом сохраняет влагу в почве, устраняет прорастающие сорняки и обеспечивает нормальный воздушный режим.

Эту и другие статьи вы можете обсудить и прокомментировать в нашей группе ВКонтакте

Материал опубликован в газете «Санкт-Петербургские ведомости» № 070 (5443) от 21.04.2015.

черенки, отводки и деление куста

Заполучив себе на участок понравившийся клематис с яркой зеленью, огромными цветами и оригинальной расцветкой, конечно, хочется, размножить это великолепие. Совсем не помешают дополнительные посадки у себя на участке, приятно поделиться красотой с подругой или соседкой по даче.

Размножение клематисов не является сверх трудной задачей, особенно, если черенковать куст или поделить его на части, или просто укоренить отводком.

Черенки берутся в период с весны и до образования соцветий.

F. D. Richards / Flickr.com

Чтобы получить полноценный материал для посадки черенками, кусты выбираются с вызревшей древесиной, но не старше 3-4 лет. Молодые зеленые побеги для этих целей не годятся.

Где-то в полуметре от земли из средней части побега вырезается черенок длинной до 6 см, у которого должно быть два междоузлия. Нижний срез на черенке делается под углом 45°, листики нижнего междоузлия полностью удаляются, у верхнего – листочки укорачиваются.

Для лучшей приживаемости нижний срез черенка обрабатывается любым средством, которое способствует корнеобразованию. Далее черенок высаживается в открытый грунт на грядку. Возможна посадка в индивидуальные стаканчики или теплицу. Почва для посадки готовится заранее, подойдет смесь из крупного песка и торфа.

Черенок присыпается почти до верхнего узла. После посадки, земля проливается препаратами для стимуляции роста.

В открытом грунте посадку лучше притенить. Высаженным черенкам потребуется постоянный полив. Через месяц или чуть больше (все зависит от погоды) черенки должны укорениться.

F. D. Richards / Flickr.com

Ближе к зиме посаженные черенки утепляются, весной выкапываются и пересаживаются в намеченное место.

Если вы посчитали, что размножить полюбившийся клематис путем деления куста будет проще, то берите растение не моложе пяти, но и не старше семи лет.

Можно действовать двумя способами: подкопать разросшуюся лиану, и отделить от нее молодой росток. Или, если куст не совсем большой, выкопать его и поделить на деленки.

Корни, если длинные, укорачиваются на четверть, в местах обрезки обработайте хлоргексидином или марганцовкой.  Куст, от которого взята деленка, подкормите.

Но хотелось бы предостеречь. Несмотря на то, что способ прост, да, и цветение получается в год посадки, делить надо с осторожностью, не травмируя корни.

Клематис не любит этих процедур.

Для деления берутся ухоженные кусты, без каких-либо повреждений. Таким способом клематис размножается и весной, и осенью.

Способ размножением отводками также прост и эффективен. Благодаря тому, что корни не травмируются, вырастают здоровые и сильные растения, которые быстро зацветают. Занимаются приживлением отводков в мае-июне.

Paul Taberner / Flickr.com

Для этого под кустом делаются достаточно глубокие борозды. Туда укладывается здоровая ветка лианы, которая к земле пришпиливается зажимами, скобами и т.п. приспособлениями. Листья остаются на поверхности, а узлы присыпаются плодородной почвой. В течение лета лиану надо поливать и подкармливать. Ближе к осени побег укоренится. Но, чтобы получить хороший саженец, лучше не трогать его до следующей осени, а то и до следующей весны. Гарантировано получите саженец с развитой корневой системой, не требующий дополнительного доращивания.

Бутоны в первую весну удаляйте, чтобы не ослабить лиану.

Любят полакомиться молодой порослью мыши и слизни, поэтому будьте начеку, обработайте землю под кустом специальными препаратами.

Какой бы способ вы не выбрали для получения большего количества клематисов, это – начало длительного процесса.

Желаю, чтобы ваши растения хорошо росли, пышно и длительно цвели, всегда радовали здоровым видом.

6 правил начинающего цветовода — Ozon Клуб

Декабрист, или шлюмбергера, это южноамериканский кактус родом из Бразилии, растущий в естественных условиях на ветвях деревьев. Название «декабрист» связано со сроками цветения, которые приходятся как раз на декабрь, совпадающий по времени с разгаром лета в тропиках. В северные широты кактус был завезен в начале XIX века английским коллекционером Алланом Каннингемом.

Крыжановская Яна

16 Декабря

Как ухаживать за декабристом

В природе шлюмбергера растет во влажных теплых тропиках. Для хорошего развития и цветения растению требуется также рассеянный свет. Летом и весной, когда декабрист в покое, его можно поставить в полутень северного или восточного окна, но во время цветения лучше переместить на южную сторону. Чтобы обеспечить равномерное освещение побегов, цветок надо время от времени поворачивать.

Полив и «купание» декабриста

Главное, что нужно обеспечить декабристу, – высокий уровень влажности. Для этого нужно регулярно опрыскивать кактус и «купать» его под теплым душем, прикрыв земляной ком полиэтиленовой пленкой. Поливать можно только теплой отстоянной водой.

С середины весны до начала осени декабристу требуется умеренный полив, а в период цветения и бутонизации – обильное снабжение влагой. Нужно следить, чтобы земля под цветком не пересыхала. От излишней сухости могут преждевременно опасть цветы и бутоны.

Удобрение декабриста

Раз в месяц, начиная с марта, растение подкармливают минеральными удобрениями, летом, когда активно растут побеги, удобряют почву 2 раза в месяц, а с осени и до начала цветения подкармливать декабрист не нужно. Содержание азота в прикормах должно быть незначительным, поскольку его переизбыток способен вызвать загнивание корней.

Размножение декабриста черенками

Чтобы размножить растение таким способом, нужно отделить от взрослой шлюмбергеры черенок с 2-3 сегментами, подсушить его двое суток перед посадкой, после чего внести в подготовленный влажный грунт. Поставить в тень, накрыть сверху пленкой, банкой или пластиковой бутылкой, но регулярно «проветривать».

Пересадка декабриста

Кактус пересаживают обычно после цветения. Молодым растениям требуется ежегодная пересадка, а взрослым – раз в несколько лет. Оптимальным будет невысокий широкий горшок, поскольку корневая система шлюмбергеры поверхностная. Для декабриста подходят смеси из торфяных, листовых, песчаных и дерновых видов грунта с добавлением кирпичной крошки или керамзита. На дно емкости на треть горшка засыпают дренаж. Для обеззараживания почвы можно добавить толченый уголь.

Как и для чего обрезать декабрист

Для придания растению красивой формы побеги декабриста не обрезают, а откручивают руками. Помимо того, что такой кактус будет иметь более ухоженный вид, он будет давать и больше цветков.

Размножение форзиции черенками | Цветы в саду (Усадьба)

Самый простой и доступный каждому садоводу способ размножения форзиции – черенкование. Для этого используют одревесневшие и зеленые черенки.

Размножение форзиции зелеными черенками

Зеленые черенки форзиции рекомендуется нарезать в первой половине июня. Для срезки их нужно выдержать в растворе стимулятора роста, посадить в грунт и накрыть пленкой или банкой. Ближе к осени черенок должен уже хорошо прижиться и подготовиться к зиме. При этом с наступлением первых холодов почву нужно обязательно прикрыть сухой соломой или листьями на высоту 20 см. Чтобы черенки форзиции хорошо прижились и обеспечьте им тепло и влагу. Уже осенью такие черенки превратятся в маленькие кустики с хорошей корневой системой, тогда их можно будет успешно пересадить на постоянное место.

Размножение форзиции одревесневшими черенками

Размножение кустика форзиции одревесневшими черенками тоже не составляет особой трудности. Для этого осенью нужно отобрать наиболее крупные ветки, нарезать их на черенки длиной от 15 до 20 см и аккуратно посадить в подготовленный грунт таким образом, чтобы несколько почек остались выше поверхности почвы (на глубину около 10 см).

На зиму саженцы следует присыпать соломой или сухой листвой. Весной после таяния снега листву нужно постепенно убрать, после чего черенки начнут активно развиваться, и уже ближе к осени они превратятся в здоровые саженцы. При пересадке на постоянное место помните о том, что форзиция любит солнечные участки.

Цветение плюс окоренение

Еще один способ размножения форзиции черенками – это домашний. Если вы хотите порадовать себя первым цветением форзиции к 8 Марта, то можете в начале февраля срезать несколько веточек кустика и опустить их в воду. Выставите емкость на подоконник с солнечной стороны и каждые 2 дня меняйте воду. Перед тем, как начнете процедуру замены воды, устройте для черенков купание, полностью погрузив их в теплую воду на 25-30 минут. Такие процедуры устраивайте веточкам каждых 2 дня, и уже через 3 недели они вас порадуют обильным цветением. Только помните, процедура купания – это обязательное условие! В противном случае, бутоны, которые начнут распускаться, могут засохнуть и осыпаться. С появлением корней пересадите веточки в подготовленный влажный и теплый грунт.

Смородина. Черная смородина. Размножение и высадка

Основным способом размножения черной смородины является вегетативное размножение (одревесневшими черенками, зелеными черенками, дуговидными отводками, путем укоренения двухлетних веток с основного куста).

Наиболее простой способ размножения, подходящий даже для садоводов-любителей, – размножение отводками (рис. 3). За один год можно получить мощные саженцы с хорошо развитой корневой системой. Для укоренения рано весной выбирают двухлетнюю здоровую ветку, растущую на периферии куста наклонно, которую можно легко пригнуть к земле. Под этой веткой выкапывают лунку глубиной 10–12 см и дугообразно пригибают ветку к земле так, чтобы она средней частью оказалась в лунке, а вершина длиной 20–30 см выступала из лунки.

Рис. 3. Размножение смородины

а — размножение вертикальными отводками; б — размножение горизонтальными отводками;

в — укорененные горизонтальные отводки.

Чтобы ветка хорошо держалась в лунке в нужном положении, в центре лунки ее фиксируют крючком из проволоки. Затем лунку засыпают почвой и в течение лета регулярно поливают. К осени ветка хорошо укореняется и получается полноценный саженец с мощной корневой системой и толстыми 2–3 ветками. В эту же осень укорененный отводок секатором отсекают от маточного куста и пересаживают на постоянное место.

Размножение одревесневшими черенками (рис. 4). Размножение черенками, хотя и дает более слабые саженцы, но имеет ряд несомненных преимуществ и, прежде всего, позволяет получить новые, желаемые сорта, так как приобретение черенков даже в зимнее время не представляет трудностей.

Рис. 4. Укоренение одревесневших черенков

а — нарезка; б — посадка; в — укорененные черенки.

Черенки можно высаживать как осенью, так и рано весной. Для высадки весной черенки длиной 18–20 см заготавливают в октябре-ноябре, тоесть в начале зимы, до наступления сильных морозов, способных погубить почки смородины. Их заготавливают с однолетних побегов, растущих от корня или выросших на двух-, трехлетних ветках. Лучше черенки брать со середины побега. Толщина черенка должна быть 8–10 мм.

Сразу же после среза оба конца черенка обмакивают в расплавленный садовый вар или парафин. Это дает им возможность не терять влагу во время хранения. Затем черенки связывают в пучки по сортам, тщательно привязывают этикетки, заворачивают сначала в слегка увлажненную бумагу, затем в полиэтиленовую пленку, закапывают и хранят до посадки глубоко в снегу или в холодильной камере.

Весной черенки высаживают как можно раньше на специально подготовленных грядах с междурядьями 20 см и с расстоянием в ряду 15 см.

Перед посадкой нижний конец черенка с садовым варом срезают острым ножом, смоченным в воде «на косой срез». На грядах черенки сажают наклонно под углом 45°, оставив на поверхности лишь 1–2 почки (рис. 5). Затем гряды обильно поливают, мульчируют мелким торфом, перегноем или опилками. Над грядой устанавливают сталиные дуги высотой 40–50 см и укрывают полиэтиленовой пленкой. Пленку снимают при появлении первых листочков и начинают умеренно поливать.

Рис. 5. Посадка одревесневших черенков черной смородины

а — однолетний побег; б — одревесневший черенок; в — посадка черенка (одна или две оставленые почки должны находится на уровне почвы).

У укореняющихся черенков корни сначала очень слабые, поэтому поливы должны быть регулярные: даже кратковременное пересыхание может оказаться губительным для растений.

В течение лета гряды тщательно пропалывают от сорняков и держат в умеренно влажном состоянии. В начале образования побегов из почек черенки желательно подкормить коровяком. Для этого 0,5 ведра коровяка заливают 4–5 ведрами воды, добавляют 0,5 кг золы и 10–15 г суперфосфата и настаивают 2 суток. Этого количества настоя достаточно для подкормки высаженных черенков на площади 5 м². К осени, при хорошем уходе вырастают саженцы с 1–2 побегами длиной 30–50 см.

Нормально развитые саженцы можно пересаживать на постоянное место в эту же осень, а слабые оставляют на доращивание и пересаживают следующей осенью. Таким же образом поступают с черенками вновь высаженных сортов.

Размножить смородину зелеными черенками — более сложный способ, который возможен только при наличии парника или теплицы с туманообразованием. Зрелые черенки заготавливают из хорошо развитых побегов. На каждом черенке длиной 5–10 см сохраняют по два зеленых листа. Нижний срез делают под одним узлом, а верхний — под следующим узлом. Травянистую верхушку побега для заготовки черенков не используют. Основания черенков на некоторое время (12–14 часов) желательно погрузить в водный раствор стимуляторов роста. Во время укоренения нужно поддерживать высокую влажность и температуру около 18–24 °C.

Можно укоренять черную смородину зимой, чтобы к весне получить развитые саженцы, готовые к посадке. Черенки в конце зимы ставят в воду. Через 10–12 дней на них начинают образовываться корни. Как только самый большой корень достигнет длины 10–12 мм, черенки пересаживают в пакеты с землей, проколов снизу по два отверстия для стока воды. Поливают черенки часто и обильно (через 2–3 дня), так чтобы земля имела консистенцию сметаны, через 7–10 дней после посадки влажность почвы уменьшают до нормальной. Черенки держат дома примерно до начала мая. К этому времени растения достигают высоты 50–60 см. Пакеты перед посадкой разрезают, чтобы не повредить корневую систему. Растения высаживают на 10–15 см глубже, чем они были посажены в пакетах.

Подготовка почвы

Для черной смородины на участке лучше отводить пониженные, увлажненные, достаточно освещенные места, защищенные от ветра. Традиционно смородину сажают вдоль забора по границам участка, это приемлемо с учетом тех требований, о которых уже говорилось. Расстояние между забором и насаждением должно быть не менее 1,2–1,5 м.

На выбранном для посадки месте необходимо провести тщательную планировку, чтобы не было глубоких впадин и ям. Выровненную почву перекапывают на штык лопаты, или вспахивают на глубину 20–22 см, предварительно внеся удобрения из расчета на 1 м²: органических — 3–4 кг, суперфосфата гранулированного — 100–150 г, сернокислого калия — 20–30 г. Очень хорошим калийным удобрением для смородины является древесная зола в тех же дозах.

Смородина хуже, чем другие ягодные культуры, переносит высокую кислотность почвы, поэтому при pH 4–5,5 под вспашку равномерно вносят известь в норме 0,3–0,8 кг/м².

Посадка

Густота посадки смородины в саду зависит от сорта, плодородия почвы, освещения, способа формирования и обрезки куста. Сорта черной смородины с раскидистой и мощной кроной куста надо сажать реже, а растения с компактной пряморослой кроной — чаще. Обычно в ряду кусты черной смородины сажают на расстоянии от 1 до 1,5 м. При выборе величины промежутков между кустами в ряду следует иметь в виду, что при меньших расстояниях с одного куста получается меньший урожай, но больший урожай с еденицы площади. И, наоборот, с каждого хорошо развитого куста получают большую урожайность, но самих кустов в насаждении будет меньше.

Выбрав наиболее приемлемую схему посадки, на подготовленном участке розмечают места для посадочных ям или траншей. Для осенней посадки (первая половина октября) следует подготовить место и выкопать ямы или траншеи глубиной 35–40 см и шириной 50–60 см за 2–3 недели до посадки, чтобы почва успела осесть. Это еще более важно при весенней посадки.

При выкопке ямы верхний плодородный слой почвы размещают по одну ее сторону, а нижний, подпочвенный, – по другую и смешивают с удобрениями. В каждую посадочную яму или на 1 погонный метр траншеи вносят по 8-10 кг компоста (перегноя, торфа), 150–200 г суперфосфата, 30–40 г калия сернокислого или древесной золы. Необходимо следить, чтобы минеральные удобрения не соприкасались с корнями растений при посадке, в противном случае возникают ожоги корней и растения хуже приживаются.

Если грунтовые воды расположены очень близко (выше 0,8 м), то посадочные ямы или траншеи не копают, а почву обрабатывают, перемешивают с удобрениями и на месте посадки формируют небольшую гряду из почвы высотой до 15–20 см.

От качества посадочного материала в значительной степени зависит будущий урожай, поэтому очень важно для посадки использовать посадочный материал только наилучшего качества.

Лучше приживаются и в дальнейшем хорошо плодоносят саженцы, у которых сильно развита корневая система. Она должна иметь не менее 3–5 скелетных корней до 15–20 см длиной в одревесневшем состоянии, с пожелтевшей корой, а также развитую мочковатую систему. Надземная часть может состоять из одного-двух побегов длиной до 30–40 см, идущих от основания саженца.

При перевозке саженцев даже на короткие расстояния корневую систему обязательно нужно обернуть влажной тканью и сверху полиэтиленовой пленкой или каким-нибудь другим плотным материалом, чтобы не произошло подсушивания корней. Перед посадкой поврежденные кончики корней или надземных побегов обрезают. Чтобы избежать подсушивания, особенно на ярком солнечном свете, корни подготовленных к посадке растений обмакивают в глиняную или земляную болтушку или же просто временно присыпают землей. Саженцы с подсушенными корнями приживаются гораздо хуже.

Смородину можно сажать и осенью, и весной, но лучший срок посадки — осенний (первая половина октября). Основное правило при посадке осенью — необходимо успеть посадить кусты за 10–14 дней до наступления устойчивых морозов. За осенне-зимний период почва хорошо оседает и уплотняется вокруг кустов и корневой системы; у растений заживают раны на корнях и восстанавливается корневая система.

При весенней посадке, особенно на участках, где мало накапливается снега, а также при очень поздней посадке возможно подмерзание корней и надземной части саженца. В этих случаях саженцы прикапывают на зиму в наклонном положении достаточно глубоко (на 30–40 см). Весной прикопанные растения притеняют, чтобы предохранить почки от распускания. Весеннюю посадку начинают рано, как только позволит почва.

Обычно посадку проводят вдвоем: один держит саженец, другой подсыпает почву. Сажают его в наклонном положении, примерно под углом 45°. Направление наклона существенного значения не имеет, обычно его делают вдоль ряда в ту или другую сторону.

Наклонная и заглубленная посадка создает условия для лучшего образования дополнительных корней и для появления новых побегов из почек заглубленной части стебля и корневой шейки. Таким образом формируется мощный, хорошо развитый куст с достаточным количеством ветвей. При прямой посадке, как правило, получается одностебельный штамбовый куст, который применяют при уплотненной интенсивной схеме выращивания.

У саженца расправляют корни и засыпают их землей, постепенно уплотняя почву. Причем саженец при посадке надо периодически слегка встряхивать, чтобы земля равномерно заполняла все пространство между корнями и не образовалось пустот вокруг корней. Саженец немного заглубляют (на 6–8 см выше корневой шейки, см. рис. 6).

Рис. 6. Посадка саженца смородины

Когда корни будут засыпаны почвой, но ямы окончательно еще не заполнены, нужно полить растения (примерно полведра на куст), после чего яму засыпать землей. После посадки вокруг саженца следует сделать лунку и полить еще раз. Для сохранения влаги почву около куста мульчируют торфом или другим органическим веществом, в крайнем случае лунку присыпают сухой землей, чтобы после полива на ней не образовалась корка. В сухую погоду, особенно весной, через 3–4 дня после посадки растения снова поливают и мульчируют почву.

Растения, ослабленные пересадкой, могут подмерзнуть (в первую очередь корни). Для защиты от зимних повреждений саженец сначала окучивают почвой на высоту 10–12 см, а затем почву вокруг него хорошо мульчируют (это делают примерно в течение месяца после посадки).

Уход за растениями

Обильное плодоношение ягодных кустарников возможно лишь при их нормальном росте. Чем сильнее годичный прирост, тем выше потенциальная урожайность. Поэтому если в первый год после посадки стремятся к тому, чтобы посаженные растения хорошо прижились, то в последующие годы создают условия для их лучшего роста и плодоношения. Достигается это правильной обработкой почвы, поливом, регулярным внесением удобрений, систематической обрезкой и другими приемами ухода за растениями.

Черная смородина — влаголюбивая культура, поэтому для создания оптимального водного режима почву следует удерживать в рыхлом, влажном и чистом от сорняков состоянии. Для этого почву вокруг кустов рыхлят по мере необходимости (оптимально 1 раз в 2–3 недели), не допуская, чтобы около растений образовывалась корка и росли сорняки, которые сильно истощают и высушивают почву.

Активная корневая система у смородины размещается в верхних рыхлых питательных слоях почвы. Чтобы не повредить корни, почву около кустов рыхлят осторожно, на глубину не более 6–8 см. На значительном расстоянии от кустов или в междурядьях возможно рыхление или обработка почвы на глубину до 10–12 см. Хорошо сохраняется влага, если почва вокруг кустов замульчирована органическим материалом (торфом, торфокомпостом, травой и т. п.). В этом случае рыхлить ее можно значительно реже. В последнее время многие садоводы применяют для мульчирования синтетические материалы (черную светонепроницаемую пленку, агроткань, агроволокно). Этот прием позволяет обходиться без рыхления почвы в течение лета, но осенью покрытие желательно снять, чтобы улучшить воздухообмен почвы, внести удобрения и провести другие работы.

Осенью тяжелые суглинки неглубоко перекапывают под кустами и оставляют на зиму комки, чтобы лучше задерживалась влага. Между кустами и рядами проводят перекопку на глубину 10–12 см. Если почва легкая и достаточно рыхлая, можно ограничиться неглубоким рыхлением (до 5–8 см) около кустов. Чтобы избежать повреждения корней, почву лучше перекапывать садовыми вилами.

После посадки, если растения были посажены осенью, удобрения, кроме тех, которые были внесены ранее, не вносят. Если посадка была сделана весной, то через 2–3 недели растения желательно подкормить азотными удобрениями из расчета 13–16 г мочевины на 1 м². Удобрения нужно внести на площадь диаметром не менее 1 м вокруг куста и сразу заделать. Сразу после этого нужно полить растения. В конце 3-го года после посадки осенью вносят 40–50 г суперфосфата, 10–15 г сернокислого калия и 4–6 кг на куст органических удобрений.

Зону внесения удобрений определяет размещение основной массы корней. У смородины она расположена главным образом под кроной куста и даже чуть дальше. Поэтому у взрослых растений удобрения вносят по проекции кроны куста.

Начиная с 4-го года после посадки ежегодно вносят азотные удобрения в 1 или 2 приема (2/3 дозы весной и 1/2 вскоре после цветения) из расчета 20–25 г мочевины. Органические, фосфорные и калийные удобрения на суглинистых почвах можно вносить раз в 3–4 года осенью или весной из расчета 12–18 кг органики, 120–150 г суперфосфата, и 30–45 г сернокислого калия. На легких песчаных и супесчаных почвах, а также на торфянистых эти удобрения нужно вносить ежегодно весной по нормам для 3-летних кустов.

На суглинистых почвах среднего и высокого уровня плодородия можно ограничиться основным осенним или весенним внесением удобрений. На бедных суглинистых, а также на песчаных, супесчаных и торфянистых почвах дополнительно следует выполнять летние подкормки жидкими, органическими и минеральными удобрениями. Эти подкормки очень полезно совмещать с поливами. Раствор коровяка разбавляют в 2–4 раза, на 1 м расходуют 1 ведро раствора, птичий помет — в 8–10 раз, на 1 м² вносят 0,5–1 ведро раствора.

Когда нет органических удобрений, используют минеральные в виде рижской смеси из расчета 1–2 столовые ложки на 10 л воды, расходуя 1–2 ведра на куст. Особенно важно провести подкормку сразу после сбора ягод, поскольку в этот период происходит закладка плодовых почек.

Для полноценного питания растений дополнительно к основным удобрениям в июне проводят внекорневые подкормки микроэлементами. В 10 л воды растворяют в отдельности медного купороса 1–2 г, борной кислоты 2–2,5 г, сернокислого марганца 5–10 г, сернокислого цинка 2–3 г, молибденовокислого аммония 2–3 г, затем растворы смешивают и вносят по 1 ведру на куст. Растворенные удобрения вносят в бороздки глубиной 10 см, выкопанные вокруг кустов на расстоянии 20–25 см. После полива борозды заравнивают, почву мульчируют торфом, любыми органическими материалами или сухой землей.

Черная смородина очень влаголюбивая культура, что связано с ее биологическими особенностями. Недостаток влаги вызывает у растений смородины задержку роста, измельчение и осыпание ягод. Засушливые условия в послеуборочный период могут привести к подмерзанию кустов, особенно в суровые зимы.

Очень важно поливать кусты смородины в наиболее решающие фенофазы ее развития: в период интенсивного роста и образования завязи, в период формирования завязи и налива ягод и после сбора урожая. Необходим также и подзимний полив, особенно в сухую осень. Почву увлажняют на глубину корнеобитаемого слоя, примерно на 40–60 см. Расход воды на 1 м² поверхности почвы может составлять 30–50 л.

• < Назад
• Вперёд >

Размножение клематиса черенками, как укоренить и ухаживать

Наиболее перспективный и достаточно простой способ вегетативного размножения видовых и гибридных клематисов – зеленое черенкование.
Именно размножение клематиса черенками стоит применять начинающим садоводам-любителям, так как это один из самых надежных способов получить новый куст цветка.

Когда проводят черенкование клематиса?

Сроки зависят от состояния побегов. Наиболее жизнеспособны черенки, снятые до начала цветения, то есть весной. Хотя некоторые садоводы считают, что самое удачное время черенкования — июнь, когда только-только появляются бутоны, потому что в это время в побегах много собственных природных биостимуляторов.
Черенкуют клематисы и позднее, можно даже ближе к осени, но тогда черенки хуже приживаются.

Как черенковать клематисы

Зеленые черенки заготавливают со здоровых 3 – 4 – летних кустов клематиса. Их можно брать как с более взрослых, так и с молодых растений.

Черенки срезают с маточных кустов на высоте примерно 30 см от уровня почвы. Лучше всего образуют корни боковые побеги, которые выросли после сильной обрезки клематиса. Не рекомендуется брать побеги с верхней части растения, поскольку они плохо укореняются. Лучше укореняются черенки с одним узлом.

Для получения черенков делают косой срез острым ножом на расстоянии 5–6 см ниже узла и прямой на 1-2 см выше узла. Крупные листья укорачивают наполовину или на одну треть. Если у побега междоузлия короче 3–4 см, то лучше оставить два узла. Нижние листья удаляют, а верхние укорачивают.
До посадки черенки выдерживают в тени в сосудах с водой. Укореняют черенки клематиса сразу в почве либо в воде.

Укоренение черенков клематиса в почве

Укоренение в почве можно осуществлять в теплицах со стеклянным или пленочным покрытием, парниках, тоннелях из полиэтиленовой пленки или в комнатных условиях.
Холодный парник устраивают следующим образом. На хорошо вскопанную почву ставят короб без дна, в который высаживают черенки, и накрывают пленкой. Если же над ящиками с черенками установить дуги из проволоки и натянуть на них пленку, то получится тоннель.

Субстрат для черенков клематисов должен быть легким, без семян сорняков и возбудителей болезней, обладать хорошей водоудерживающей способностью, например, грунтосмесь из песка и торфа – 1:1 или 1:2. Каллюс (древесный слой на месте среза) у черенков клематиса лучше формируется в субстрате с преобладанием песка, а корни – с преобладанием торфа.
Оптимальная влажность почвосмеси 20 – 25 % масс. Для поддержания стабильной температуры и во избежание переувлажнения, в зоне образования корней у черенков, субстрат лучше сделать двухслойным: верхний слой – 5 – 8 см – чистый песок, и т.п., нижний – 15–20 см – смесь песка с торфом или песок, торф, перегной в равных частях. Реакция почвенной среды нейтральная или слабощелочная.

Отличные результаты также получаются при применении смеси мха-сфагнума (сухого, измельченного) и крупнозернистого речного песка – такая почвосмесь хорошо сохраняет влагу и воздухопроницаема.
Перед укоренением черенков любой подготовленный грунт желательно пролить раствором марганцовки (3-5 г на 10 литров воды).

Для ускорения укоренения материал обрабатывают регуляторами роста, например гетероауксин. Готовят раствор: 1 таблетку гетероауксина растворяют в 0,5 л воды или 2 г натрия гумата в 1 л воды. Посадочный материал погружают в раствор и выдерживают на протяжении 10 – 12 часов.

После этого их ополаскивают и высаживают на расстоянии 5 см друг от друга, а расстояние между рядами 10 см. Можно размещать чаще, связывая листья перед посадкой ниткой или резинкой в пучок. Узел заглубляют на 1 см, что предохраняет почки от высыхания. Субстрат вокруг черенков уплотняют и поливают.

Можно каждый черенок высадить отдельно. В таких условиях укоренение черенков клематиса проходит быстрее.

Условия приживаемости клематисов: влажность субстрата 20-30%, температура воздуха 18 – 20 °С, влажность воздуха не менее 90 %. Переувлажнение и повышенная температура могут привести к гибели растений.

Черенки лучше укореняются в условиях легкого притенения. Поэтому в парниках забеливают стекла, а в случае использования пленки, закрепляют прокладку из тонкой светлой ткани, например марли, которая впитывает конденсат и поддерживает на определенном уровне влажность воздуха.

Растения опрыскивают 2 – 5 раз в день. Поливают до 3 раз в неделю , через месяц – ежедневно. Рассадник проветривают от 15 мин, а через 2 недели уже 1 – 2 ч. Укоренение происходит примерно через 1,5-2 месяца.
Зимуют растения на месте. Растения укрывают листьями, а сверху полиэтиленовой пленкой. Весной рассаживают в открытый грунт на доращивание. К осени многие виды и сорта образуют бутоны. После этого их переносят на постоянное место.

Чтобы быстрее размножить ценный сорт, часть укоренившихся клематисов сажают в горшки (диаметр 10 см) или полиэтиленовые пакеты (высота 20—25 см, диаметр 8—10 см), наполненные питательной почвой. Зимой их держат в оранжерее или комнате при 2 – 8°С, изредка поливая. В конце февраля температуру повышают до 15 – 18°С. В начале апреля с этих растений уже можно снимать черенки, оставляя при обрезке 2 узла, из которых будут расти новые побеги. Через 1,5–2 месяца операцию повторяют, а маточные кусты пересаживают в открытый грунт.

Укоренение черенков в воде

Можно укоренять клематис и в воде. Берется банка с широким горлышком, наливается вода так, чтобы в воде были только концы черенков. В нее ставятся нарезанные черенки клематиса с обрезанными наполовину листьями.
Банку заворачивают в бумагу, чтобы не проходил свет, и оставляют в притененном помещении.
При комнатной температуре корни образуются примерно за те же сроки, что и в почве – за полтора-два месяца. Очень важно постоянно поддерживать примерно один и тот же уровень воды, постоянно доливая ее.

Как только корешки достигнут размера 4-5 см, сразу высадить черенки на доращивание в тепличку или ящики. Дольше положенного их держать в воде категорически нельзя – корни перерастут и запутаются, подсохнут почки в пазухах листьев.

Размножение фуксии черенками

Размножение 5 комментариев

Подробно о черенковании фуксии с пошаговыми фото и видео. Вы узнаете как выбрать хороший отросток, когда укоренять фуксию и какие условия создать для быстрого укоренения.

Фуксию размножают черенками или семенами. Первый способ самый распространенный и простой. Второй – в основном используют селекционеры. Что бы вырастить молодое растение фуксии из семечки потребуется около полугода. И зацветет она только на второй год жизни. А что бы укоренить черенок обычно достаточно 2-3 недель. Поэтому многих интересует как укоренить черенок и размножить свою любимую фуксию.

Размножение фуксии в домашних условиях

Лучше всего растения укореняются весной. Когда вся растительная жизнь просыпается и набирает обороты. Однако, при большом желании, укоренять можно и в любое другое время года. Просто понадобится приложить больше усилий.

Главные условия для укоренения черенка – это яркий свет, тепло и влажность.

Кроме того, есть требования к самому черенку. Он должен быть молодым зеленым побегом. Одревесневшие ветви укореняются сложнее и дольше.

Итак, приступим к мастер-классу. Все фото кликабельны, можно получше рассмотреть процесс.

1. На растении выбираем зеленый верхушечный побег с 2-3 пазухами листьев. Острым ножом обрезаем его под углом примерно 45 градусов. Оставляем черенок минут на 10, что бы срез заветрился. Если листьев на побеге много и они крупные, то часть листьев мы обрежем острым ножом (как показано на схеме). Это облегчит укоренение. Чтобы обеспечить листьям жизнедеятельность, нужна хорошая корневая. У нашего черенка корней пока нет совсем.
2. Припыляем срез порошком Корневина. Вы можете использовать и другие стимуляторы корнеобразования (например гетероауксин, циркон, гумат натрия, эпин).
3. Укоренять черенок можно во мхе, торфе или иной легкой почвосмеси, а можно в воде.
   Мне больше всего нравится мох сфагнум. Но его не просто достать. Этот мох прекрасно удерживает влагу. И в тоже время обладает антисептическими свойствами. А это нам как раз на руку. Ведь есть вероятность что черенок при высокой влажности загниет. Все мы наверное помним со школьных учебников, что мох сфагнум применяли во время Второй мировой войны вместо ваты. Гигроскопичные и антисептические свойства этого мха пригодились и в медицине.
   Итак, берем емкость, очень кстати, если она будет прозрачной, но это не обязательно. Помещаем на 2-3 см увлажненной почвосмеси или мха и заглубляем наш черенок. Сейчас можно увлажнить черенок из распылителя.
4. Осталось создать тепличные условия, те повысить влажность внутри импровизированной «теплички». Для этого подойдет прозрачный пакет. Ставим в пакет емкость, надуваем его как шарик и завязываем.
   Тепличку нужно поместить на хорошо освещенный подоконник. Однако, избегайте агрессивных прямых солнечных лучей. Ведь воздух внутри теплицы может так прогреться, что черенок просто сварится внутри. Постарайтесь поддерживать температуру внутри около 20-25 ℃

[/photo_gallery]

6. Периодически – раз в день или два – развязывайте пакет, что бы проветрить тепличку. При необходимости опрыскивайте черенок и почву, не давая пересыхать почве.
7. Примерно через 2 недели у черенка должны появиться корешки. Если вы брали прозрачную емкость для укоренения, то увидеть их можно будет через прозрачное дно. Или же просто аккуратно потяните черенок вверх и посмотрите на углубленный стебель. Но не стоит делать это раньше чем через 2 недели. Корешки у нашего черенка очень нежные и их легко повредить.
8. Итак, когда черенок нарастил корни, его можно пересадить в стаканчик или маленький горшочек. Используйте легкую, воздушную почву и будьте очень аккуратны с молодыми корешками. Подойдет покупной грунт для фиалок или универсальный для цветов.
   Горшочек с черенком поместите снова в пакет-тепличку. Пакет уже можно не завязывать, просто приподнять его стенки. Теперь в нашей тепличке также сохраняется повышенная влажность, но температура уже пониже и воздух проветривается. Так растение постепенно привыкает к нашим обычным условиям и легче приживается.

Если все идет хорошо, черенок бодр, у листьев хороший тургор, то через несколько дней (от 3 до 7) пакет можно убрать. Но не спешите это делать, особенно если растение вялое. Наоборот, создайте более тепличные условия. Обрызгайте фуксию, надуйте пакет и завяжите. При должном внимании она вскоре оклемается и пойдет в рост.
Кстати, на последнем фото позировал молодой черенок петунии, тк подходящей фуксии под рукой не было. Петунии я укореняю таким же способом.
Мы укоренили черенок и получили новое молодое растение!

Видео “Размножение фуксии”

Мы можем создавать детей без мужчин, утверждают ученые

Специалисты по фертильности нашли способ, с помощью которого женщины могут рожать детей без мужчин.

Он включает коктейль из химических веществ, действующих как «искусственная сперма», чтобы обмануть человеческую яйцеклетку и сформировать эмбрион.

Потрясающее открытие встревожило сторонников медицинской этики, которые описали его как переворачивание природы с ног на голову. Исследователи говорят, что новаторская технология может быть использована для помощи женщинам, чьи мужья бесплодны, но которые не хотят использовать донорскую сперму.

Любые дети, рожденные в результате этого процесса, будут женского пола и генетически идентичны их матери.

Доведенное до крайности, это может привести к научно-фантастическому кошмару общества, в котором доминируют женщины, где мужчины играют небольшую роль или вообще не играют никакой роли.

Новость также создает юридическое минное поле для властей Великобритании, которые регулируют лечение бесплодия, потому что британские законы не распространяются на создание эмбриона без спермы.

Открытие сделали исследователи из Института репродуктивной медицины и генетики в Лос-Анджелесе.

Они исследовали новые способы генетически модифицированных эмбрионов, чтобы они превратились в нервные клетки головного мозга, чтобы пересаживать их пациентам с болезнью Паркинсона.

Их эксперименты с мышами вызвали форму бесполого размножения, называемую партеногенезом, которая до сих пор происходила только у таких существ, как насекомые и лягушки.

При нормальной репродукции человека яйцеклетка, несущая 23 пары хромосом, строительных блоков жизни, оплодотворяется сперматозоидом, который также несет 23 набора.

Это решающее соединение, создающее 46 пар хромосом, открывает путь к клеточному делению, самому началу человеческой жизни.

Но исследователям доктору Джерри Холлу и доктору Янь-Линг Фэн удалось заставить яйца дублировать свои собственные хромосомы, чтобы создать число, необходимое для начала деления клеток.

Несколько эмбрионов были перенесены «приемным матерям» мышей, где они успешно развивались, прежде чем были уничтожены через 13 дней.

Хотя этот процесс еще предстоит протестировать на человеческих яйцеклетках, исследования уже показали, что они ведут себя так же, как мышиные.Результаты должны быть обнародованы сегодня на ежегодном собрании авторитетного Американского общества репродуктивной медицины во Флориде.

Их приветствовали как новый способ производства различных видов клеток для медицинских целей.

Доктор Майкл Соулз, президент ASRM, сказал: «Если это сработает с человеческими яйцеклетками, могут появиться огромные возможности для клинического применения. Я думаю, что всем эта работа покажется очень увлекательной».

Но доктор Жаклин Лэйнг, эксперт по медицинской этике из Лондонского университета Гилд Холл, сказала вчера вечером: «Это вызывает тревогу.То, что ученые могут что-то сделать, не означает, что они должны это делать.

‘Этот процесс не уважает человеческую жизнь, стремясь либо произвести потомство без самца, либо использовать человеческие яйца, чтобы превратить их в какую-то другую часть тела для трансплантации.

‘Он не уважает репродукцию и обычные отношения между мужчинами и женщинами, а также естественные функции, которые мы имеем для защиты людей от произвольного творения. Что мы ожидаем, что будут чувствовать любые дети, рожденные в результате этого процесса? Если мы пойдем по этой аллее, что еще будет дозволено?

Пол Талли из Общества защиты нерожденных детей сказал: «Партеногенез в некотором смысле сродни клонированию. Это способ размножения низших видов животных, таких как лягушки и насекомые.

‘Полностью неизвестно, чтобы это происходило с людьми, и это очень тревожное открытие. Помимо этических соображений того, что происходит с этими эмбрионами без их согласия, это может означать, что теоретически можно искоренить мужчин».

Он добавил: «То, что мы видим здесь, является технологическим императивом — они делают это просто потому, что могут. Собирается ли общество обуздать это или нас ждут еще более диковинные открытия?

‘Я боюсь, что, как и в случае с клонированием, у этих эмбрионов возникнут ужасные аномалии развития и ускоренное старение.Страшно подумать, что они могут пострадать во имя науки».

Управление по оплодотворению и эмбриологии человека, которое регулирует исследования ЭКО в Великобритании, заявило, что может потребоваться новый закон о партеногенных эмбрионах.

Представитель сказал: «Возможно, мнение будет заключаться в том, что никакие исследования не могут проводиться без разрешения, и, конечно же, они не будут лицензированы для клинического использования, пока не будет доказана их безопасность и не возникнут этические проблемы».

Через 20-40 лет большинство американцев не будут заниматься сексом для размножения.Приготовься.

В течение 100 миллионов лет все наши предки размножались в основном одинаково. Мужской репродуктивный орган откладывал сперму в женский репродуктивный орган, где она могла оплодотворять яйцеклетки, что приводило к появлению детенышей предков четвероногих, млекопитающих, приматов и, в конечном итоге, людей. За последние 60 лет ситуация начала меняться, сначала с клинически доступным искусственным оплодотворением, а затем с экстракорпоральным оплодотворением (ЭКО).

Сегодня в Соединенных Штатах эти два метода приводят к рождению около 100 000 человек в год, примерно 2.5 процентов из 4 миллионов детей, рождающихся ежегодно. В течение следующих нескольких десятилетий этот процент будет стремительно расти. Развитие биологических наук, стремительно развивающееся в большинстве случаев по причинам, не имеющим ничего общего с репродукцией, в совокупности сделает ЭКО дешевле и намного проще.

Эти новые методы позволят безопасно и легко выбирать эмбрионы, но они также откроют двери для генетически измененных детей, «своих» генетических детей для однополых пар, детей от одного генетического родителя и, возможно, детей из искусственных маток.

Начиная с следующих нескольких десятилетий, эти новые методы размножения предоставят людям новый выбор. Они также поднимут множество неприятных юридических и этических вопросов, вопросов, которые мы должны начать обсуждать.

Ближайшие под рукой значительно усиленный генетический отбор эмбрионов. Уже более 25 лет клиницисты могут брать клетки эмбрионов, растущих in vitro в чашках Петри, проводить генетические тесты этих клеток и использовать результаты тестов, чтобы решить, какие эмбрионы перенести в матку для возможной беременности.Этот процесс, известный как преимплантационная генетическая диагностика, или ПГД, привел к рождению около 2500 детей в прошлом году в США.

Если ПГД клинически доступна с 1990 г. , почему она остается относительно редкой? Две причины.

Во-первых, ПГД смогла рассмотреть только одну или две из ограниченного набора характеристик: генетическое заболевание, которое, как известно, встречается в семьях будущих родителей, синдромы, вызванные неправильным числом хромосом и полом. Взгляд на большее стоит слишком дорого и занимает слишком много времени.

Во-вторых, часть in vitro была необходима. Причина проста: иначе эмбрионы находятся где-то в одной из двух фаллопиевых труб женщины. Удачи в их поиске. При ЭКО эмбрионы находятся в чашке, в которую вы их помещаете.

А ЭКО — это не дешево и не весело. В Калифорнии самая базовая версия стоит около 15 000 долларов — обычно не покрываемая страховкой. ЭКО всегда неудобно, а иногда и рискованно. Большая часть затрат, а также весь дискомфорт и риски связаны со сбором яиц.Сбор яйцеклеток требует недель инъекций мощных гормонов, побочные эффекты которых приводят к нескольким сотням госпитализаций в год в США. Пока ЭКО не станет менее обременительным, ПГД будет непростой задачей.

Обе проблемы, однако, решаются по причинам, не имеющим ничего общего с воспроизведением.

Стволовые клетки могут вызвать репродуктивную революцию

Сегодня мы можем секвенировать весь геном человека — представьте, что это 6,4 миллиарда букв или тысяча копий «Властелина колец» — за день или два примерно за 1500 долларов, и эта цена продолжает стремительно падать.Использовать несколько клеток эмбриона сложнее и дороже, но это тоже изменится. Дешевое секвенирование позволит родителям узнать о своих будущих детях все то, что может раскрыть генетика.

Итак, генетическое тестирование совершенствуется, а его цена снижается. Между тем, исследования стволовых клеток обещают исключить сбор яйцеклеток. В 2007 году Шинья Яманака, профессор Киотского университета (а ныне лауреат Нобелевской премии), открыл, как сделать клетки кожи похожими на эмбриональные стволовые клетки.Эти «индуцированные плюрипотентные стволовые клетки», или ИПСК, являются одной из самых популярных областей биомедицинских исследований. Ученые надеются превратить их в мозг, сердце, поджелудочную железу и другие клетки, которые иммунная система пациента будет распознавать как свои собственные.

Такое развитие откроет целый мир терапевтических возможностей, но оно также изменит репродукцию. Яйцеклетки и сперматозоиды (в совокупности «гаметы») также являются типами клеток человека. Ученые должны иметь возможность превращать иПСК в гаметы, несущие собственные генетические вариации предполагаемых родителей.Гаметы, полученные из иПСК, уже использовались для успешных родов у мышей; сейчас начинаются исследования на людях.

Когда вы добавляете дешевое секвенирование всего генома к гаметам, полученным из стволовых клеток, вы получаете то, что я называю «простой ПГД». Скажем, через 30 лет (после обширных испытаний на безопасность и одобрения FDA) пара, которая хочет иметь ребенка, пойдет в клинику. Она предоставит небольшой образец кожи; он даст сперму. Клиника превратит клетки ее кожи в зрелые яйцеклетки, а затем оплодотворит их его спермой, чтобы получить эмбрионы.

Выбор не из 12, а из 100 эмбрионов

PGD сегодня ограничивается количеством собранных спелых яиц — обычно около дюжины. У простой ПГД таких ограничений нет, потому что яйцеклетки создаются из образцов тканей. Предположим, что клиника производит 100 эмбрионов. Затем у каждого эмбриона будет секвенирован весь его геном, и родителей спросят, что они хотят знать из того, что эти геномы могут им сказать.

Родители смогут многому научиться из этих целых геномов. Во-первых, генетические вариации могут с уверенностью предсказывать тысячи неприятных болезней раннего детства, каждая из которых по отдельности встречается редко, но в совокупности составляет 1-2 процента всех рождений.Во-вторых, геномное секвенирование может предсказать риск развития многих заболеваний в более позднем возрасте, таких как некоторые виды рака и болезнь Альцгеймера. В-третьих, родители смогут узнать кое-что о том, как будет выглядеть их будущий ребенок: цвет волос, цвет глаз, цвет кожи, рост и многое другое.

Мы могли бы делать детей от детей, слишком маленьких, чтобы иметь полезные гаметы, или от людей, которые умерли, но оставили тщательно сохраненные образцы тканей.

В-четвертых, генетические вариации дают подсказки о поведенческих чертах, таких как тип личности или интеллектуальные способности.Поскольку генетические ассоциации с поведением, не связанным с болезнью, сложны и слабы, это, вероятно, могло бы только сказать будущим родителям, есть ли, например, у эмбриона 60-процентный шанс оказаться в верхней половине по какому-то признаку; все-таки это что-то. Наконец, тесты могут легко сказать родителям «мальчик или девочка».

Узнав то, что они хотят знать, родители должны будут выбрать, какие эмбрионы перенести в матку — последний шаг Easy PGD.

Кроссгендерные гаметы и «одноплодные дети»

Но возможности создания гамет из клеток кожи выходят далеко за рамки Easy PGD.Если мы сможем превратить клетки кожи в гаметы, мы создадим возможности для людей, которые сейчас не могут размножаться, потому что они не производят полезных яйцеклеток или сперматозоидов из-за болезни, несчастного случая или возраста. Многие примеры, которые приходят на ум, являются безобидными, но другие кажутся тревожными. Например, мы могли бы сделать детей детей, слишком маленьких, чтобы иметь полезные гаметы, или людей, которые умерли, но оставили тщательно сохраненные образцы тканей.

Тина Сталлард/Hulton Archive/Getty

Оплодотворение яйцеклетки под микроскопом.

Это также может привести к невольному отцовству. Нелегко украсть сперму мужчины и почти невозможно украсть яйцеклетку женщины. Но мы постоянно оставляем клетки на бутылках с водой, столовых приборах и тысячах других мест, клетки, которые могли бы превратиться в гаметы.

Сделайте еще один шаг. Что, если бы мы могли превратить мужские клетки в яйцеклетки, а женские в сперму? Кому нужны такие «кросс-гендерные» гаметы? Спросите пары геев и лесбиянок, которые хотели бы иметь детей, не обращаясь к донорам гамет извне; сегодня не могут. Гаметы, полученные из стволовых клеток, не делают этого уверенным, но они, безусловно, делают следующий шаг вполне вероятным.

Что произойдет, если женщине в клинике сделают яйцеклетки и сперму из ее клеток кожи, создадут из них эмбрионы, а затем перенесут один из эмбрионов в ее матку для родов? Этот метод рискует создать множество больных эмбрионов в результате этого инбридинга, но скрининг всего генома может отсеять нездоровые. Что является результирующим потомком? Я называю это «одноребенок», произведенный «однородным», не клоном, а новым человеком, очень похожим на своего единственного родителя

.

На следующем шаге за unibaby находятся настоящие клоны, совершенная геномная селекция — от «Я хочу , этот !» на «я хочу себя» – и инбридинг.Рождение овечки Долли вызвало панику (и сильное поспешное законодательство) по поводу возможного клонирования человека, но по мере того, как шли годы, и ученым не удавалось клонировать даже человеческий эмбрион, не говоря уже о ребенке, страхи улеглись.

Наконец, в 2013 году исследователи из Орегона открыли, как успешно клонировать человеческие эмбрионы, сделав клонированных детей по крайней мере правдоподобными, но, судя по тому, что мы видим с другими клонированными видами, слишком рискованными для людей.

Даже если бы клонирование стало достаточно безопасным, я сомневаюсь, что создание генетической копии когда-либо будет ужасно популярным, особенно когда люди осознают, что они получат не «себя», а младенца, подверженного всем вариациям, которые может производить различная среда.Но это большой мир; кто-то, где-то в конце концов попробует.

CRISPR и мир дизайнерских младенцев

Все, о чем мы говорили до сих пор, исходит из существующей генетической изменчивости родителей. Но благодаря другим достижениям в области бионауки — опять же, преследуемым по причинам, не имеющим ничего общего с репродукцией, — изменить эти последовательности с помощью редактирования генов стало намного проще.

Нам удавалось изменять гены живых организмов более 40 лет, но только медленно, дорого и неточно. Новое изобретение, называемое сгруппированными короткими палиндромными повторами с регулярными интервалами («CRISPR»), делает эти изменения дешевыми, простыми и точными. Исследователи лихорадочно пытаются использовать CRISPR для лечения генетических заболеваний у живых людей, но его также можно использовать для изменения генов еще не родившихся людей.

В то время как Easy PGD предлагает только «отбор эмбрионов», выбор среди генетических вариантов, которые могут предложить родители, редактирование эмбрионов с помощью CRISPR предлагает родителям возможность получить настоящего «дизайнерского» ребенка.Будущие родители не будут ограничиваться передачей своим детям собственных генетических вариаций. Они могли бы использовать вариации, найденные где-нибудь среди 7,3 миллиардов живых людей. Или, действительно, за пределами человека — к генетическим вариациям от других видов или «новым и улучшенным» синтетическим вариациям.

В конце концов, люди, возможно, даже смогут построить весь человеческий геном с нуля, ДНК «буква за буквой». Недавно один видный генетик предложил проект, который бы сделал именно это.

До нечеловеческих или искусственных генетических вариаций, а также до полностью синтезированных человеческих геномов еще далеко-далеко. Но вскоре могут появиться более приземленные младенцы с отредактированными генами — те, у которых одна хорошо известная человеческая генетическая вариация превратилась в другую. Если удастся продемонстрировать его безопасность, редактирование генов может последовать довольно быстро после Easy PGD, скажем, через 30–50 лет.

Наконец, рассмотрим еще одно возможное изменение в создании детей, которое не изменит эмбрионы, а скорее изменит то, где они растут, — искусственную матку.Мы очень мало знаем о том, что происходит внутри матки на ранних стадиях беременности человека, и трудно понять, как мы могли бы безопасно узнать гораздо больше. Но может быть путь вперед: матка, выращенная из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток.

Он будет подключен к машине, обеспечивающей его человеческой кровью с нужным количеством кислорода, сахара и гормонов, количествами, которые должны быть обнаружены при наблюдении за старомодными беременностями. Это сделало бы размножение процессом, происходящим полностью вне человеческих тел — хотя сейчас мы приближаемся к краю спекулятивной науки или, по крайней мере, моего воображения.

Противостояние этическим вызовам

Какие из этих новых техник нам будет удобно использовать самим или позволить использовать другим? Даже мое самое банальное будущее, простое Easy PGD, может показаться политически и практически невозможным — дивный новый мир, который люди и их правительства отвергнут. Избиратели и политики могут не согласиться с идеей создания супружескими парами сотен эмбрионов и выбора лучших образцов на основе, возможно, идиосинкразических генетических предпочтений, а остальных отвергать.Но давайте пройдемся по нему.

«Стандартная» PGD является законной в Соединенных Штатах более 25 лет без каких-либо реальных попыток на федеральном уровне или уровне штата ограничить ее. Это уже предполагает отбор по генетическим критериям и уничтожение эмбрионов. Что касается абортов, то предпринимались и продолжают предприниматься попытки остановить отбор плода. Но большинство людей не считают эмбрионы in vitro эквивалентными плодам, не говоря уже о детях. На пути ПГД с полногеномным секвенированием не стоят никакие юридические барьеры; бремя ляжет на тех, кто хочет это остановить.

Использование стволовых клеток для создания гамет является новым и может вызвать споры, но сначала оно будет представлено и одобрено Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов для людей, которые хотят иметь своих собственных генетических детей, но не имеют ни яйцеклеток, ни сперматозоидов. У этих пар будет политически убедительный аргумент — они просто хотят таких же детей, как у их соседей, детей, которых им лишили несчастные случаи, болезни или возраст.

Согласно действующему законодательству, как только FDA одобрит гаметы, полученные из стволовых клеток, для этой цели, врачи смогут использовать их для любых целей, включая Easy PGD.Этот закон можно изменить, но, опять же, бремя изменения закона ляжет на тех, кто хочет ограничить использование этих гамет.

Я предсказываю, что со временем Easy PGD станет бесплатной для будущих родителей. Предотвращение 1 или 2 процентов рождений с предсказуемыми тяжелыми генетическими заболеваниями не только улучшит здоровье населения, но и сэкономит деньги. Если Easy PGD стоит 10 000 долларов за каждое рождение, 100 детей будут стоить 1 миллион долларов. Предотвращение одного или двух случаев генетического заболевания из этих 100 сэкономило бы гораздо больше.Системы финансирования здравоохранения, частные или государственные, захотят поощрять его использование.

Эти факторы, а также мощная, стремящаяся к прибыли индустрия фертильности, реклама, защищенная конституцией, и либертарианская полоса в американской культуре (особенно в отношении родителей и детей) наводят меня на мысль, что где-то в ближайшие 20–40 лет Easy PGD быть наиболее распространенным способом, которым американцы зачинают своих детей.

Но есть веские причины для беспокойства по поводу Easy PGD и множества других новых репродуктивных технологий, скрывающихся на горизонте. Безопасность, принуждение, равенство и семейные отношения поднимают настоящие и каверзные вопросы. Многие люди, но не я, также сочтут вопросы «естественности» или «игры в Бога» реальными и серьезными.

Очевидно, некоторые законы необходимо изменить. (Лично я бы поместил законы против родительских прав без согласия через кражу сотового телефона или несовершеннолетних в первую очередь в списке.) Другие изменения будут широко обсуждаться. Должны ли эти методы ограничиваться только предотвращением серьезных заболеваний? Все болезни?

Пара консультируется с врачом по поводу ЭКО.Вопросы на таких сессиях вскоре станут намного сложнее. Гетти/UniversalImagesGroup

Следует ли разрешить Easy PGD для выбора косметических или поведенческих признаков? Что насчет улучшения? Или родители выбирают для определенных недостатков, таких как глухота? Или выбрать мальчика или девочку? Должны ли быть запрещены юнибэби или клоны?

Попытаются ли законодательные органы впервые в Америке регулировать выбор вспомогательной репродукции? Если они это сделают, позволит ли им Конституция, которая обеспечивает некоторую защиту репродуктивных и родительских прав в самых разных областях, от контрацепции и абортов до ограничения государственного контроля над образованием детей? И если один штат запретит это, как это помешает его гражданам посещать более либеральные штаты? Правительствам повсюду придется отвечать на эти вопросы, и многие ответят, по крайней мере, на некоторые из них, по-разному, исходя из их разных культур.

Семьи также должны будут ответить на эти вопросы. Насколько защищены от генетических рисков они хотят для своих детей во вселенной, где невозможно обеспечить полную безопасность? Насколько большой выбор они захотят в характеристиках своего ребенка, не связанных со здоровьем?

Чего бы ты хотел? Использовали бы вы селекцию эмбрионов или редактирование генов, и если да, то с какой целью?

Нам нужно начать думать над этими вопросами. Будущее приближается. Возможно, это не совсем то будущее, которое я предвижу, но, нравится оно вам или нет, оно определенно предоставит семьям и обществу гораздо больше возможностей выбора в отношении рождения детей.

Теперь вы знаете об этом будущем больше, чем 99,9 процента человечества. Узнавайте больше, следите за актуальными новостями и общайтесь с семьей и друзьями. Чем больше мы рассматриваем, обсуждаем и планируем вероятное будущее, тем больше вероятность того, что мы не создадим никакого идеального будущего, но, по крайней мере, избежим некоторых катастроф. И это неплохая цель.

Генри Т. Грили — профессор права Дина Ф. и Кейт Эдельман Джонсон и профессор генетики в Стэнфордском университете, где он руководит Центром права и биологических наук.Он является автором недавно опубликованной книги «Конец секса и будущее репродукции человека».

«Большая идея» — это дом Vox для умных, иногда научных, экскурсий по наиболее важным вопросам и идеям в политике, науке и культуре — часто от сторонних авторов. Если у вас есть идея для произведения, напишите нам по адресу [email protected].

Репродуктивная революция: как клетки нашей кожи могут превратиться в сперматозоиды и яйцеклетки | Генетика

Сорок лет назад парам, страдающим бесплодием, подарила надежду рождение Луизы Браун, первого «ребенка из пробирки».Но хотя в настоящее время с помощью ЭКО родились миллионы детей, этот метод не может помочь парам, стремящимся иметь ребенка, который генетически принадлежит им, но которым не хватает яйцеклеток или сперматозоидов для его создания: мужчинам, чьи яички, скажем, не производят сперматозоидов или женщины, перенесшие операцию по поводу рака яичников. Некоторые выбирают донорские яйцеклетки или сперму, но альтернатива может появиться. Ученые неуклонно продвигаются к созданию человеческих яйцеклеток и сперматозоидов — так называемых гамет, которые объединяются при оплодотворении — искусственно в чашке Петри.

Идея состоит в том, чтобы сделать их из обычных «соматических» клеток организма, таких как кожа. Осуществимость такого экстраординарного преобразования нашей плоти была признана только 11 лет назад. Но это уже революция в медицине, и вспомогательные репродуктивные технологии могут со временем тоже ощутить на себе преимущества. Если гаметы, выращенные in vitro, окажутся безопасными для размножения, возможности будут впечатляющими, но также могут сбить с толку и могут выйти далеко за рамки обеспечения яйцеклеток и спермы для тех, у кого их нет.Вместо того, чтобы проходить болезненную процедуру производства и извлечения яйцеклеток, включающую дозы гормонов с неопределенными долгосрочными эффектами, женщина могла бы иметь почти неограниченный запас яйцеклеток, сделанных из кусочка кожи. Можно легко и безболезненно создать огромное количество эмбрионов. Что мы можем сделать с таким выбором?

Размножение без секса

В 2007 году японские биологи Синья Яманака и Кадзутоси Такахаши показали, что соматическая клетка человека, такая как клетка кожи, может быть превращена в стволовую клетку, тип клетки раннего эмбриона, который может вырасти в любой тип ткани в организме. тело.Эти искусственно обработанные клетки называются индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (ИПСК), и в настоящее время они изучаются для выращивания органов человека, таких как поджелудочная железа и почки, вне тела для хирургической трансплантации. В принципе, они также должны быть способны образовывать яйцеклетки и сперму.

Эта трансформация соматических клеток индуцируется введением в них коктейля генов, которые генерируют белки, называемые транскрипционными факторами. При нормальном росте эмбриона такие белки контролируют активность генов и тем самым направляют клетки к их «судьбе» — какими специализированными клетками они становятся в организме. Искусственно добавляя нужные факторы, можно обмануть клетку одного типа, заставив ее думать, что она принадлежит к другому типу. Яманака и Такахаши обнаружили, что всего четырех факторов транскрипции достаточно, чтобы заставить клетку кожи вернуться к действию стволовой клетки. После преобразования в iPSC клетка может быть направлена ​​другими факторами к другой судьбе.

Вид под микроскопом колонии индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК). Фотография: Центр исследования стволовых клеток Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе/Plath Lab

. Но в создании гамет есть одна загвоздка.В то время как все другие наши клетки содержат две копии всех наших генов, упакованных в 46 молекулярных волокон, называемых хромосомами, яйцеклетки и сперматозоиды имеют только одну копию: всего 23 хромосомы. Когда яйцеклетка и сперматозоиды сливаются при оплодотворении, полный набор 46 восстанавливается. Таким образом, чтобы произвести жизнеспособные зародышевые клетки из стволовых клеток, клетки должны пройти специальный процесс, называемый мейозом, который вдвое уменьшает число их хромосом.

Совсем не просто воспроизвести этот процесс в чашке Петри, и до недавнего времени исследователям удавалось только трансформировать иПСК в предшественники гамет, называемые первичными зародышевыми клетками (ПЗК), которые еще не подверглись мейозу с делением хромосом пополам и могут не оплодотворяться.Но в прошлом месяце группа Киотского университета в Японии под руководством Митинори Сайтоу сообщила о большом шаге вперед. Они уговорили PGC человека перейти на следующую стадию развития, называемую клетками оогонии. Теперь осталось продвинуть их дальше к форме, называемой ооцитами, которые готовы начать мейоз и стать настоящими яйцеклетками.

Чтобы развиться в оогонии, PGC должны получать химические сигналы от тканей яичников. Японская группа предоставила эти сигналы, культивируя иПСК вместе с клетками, взятыми из яичников мыши.Несмотря на то, что они принадлежали к другому виду, клетки яичников могли давать правильные подсказки. «Мы этого не ожидали, — говорит Сайтоу, — но все равно попытались и были удивлены, обнаружив, что это сработало».

Создание полнофункциональных яйцеклеток из ИПСК у мышей уже стало намного более продвинутым. Команда Сайтоу изготовила мышиные PGC in vitro, созрела с использованием ткани яичника и пересадила их обратно в яичники живых мышей, где клетки завершили свое развитие в зрелые яйцеклетки. А два года назад они показали, что могут осуществлять весь репродуктивный цикл in vitro.Они использовали культуры ткани яичников для созревания «искусственных» яйцеклеток, которые они оплодотворили с помощью ЭКО и превратили в эмбрионы мышей. Затем они собрали эмбриональные стволовые клетки и превратили их в PGC для нового цикла.

Другое дело, может ли все это работать на клетках человека. Биолог стволовых клеток Вернер Нойхаузер из Гарвардского университета в Кембридже, штат Массачусетс, сомневается, что клетки яичников мыши будут способны направлять клетки оогоний человека на всем пути к добросовестным яйцеклеткам, хотя и признает, что на самом деле этого никто не знает.«Мы думаем, что нам нужно использовать клетки яичников человека для созревания оогоний в ооциты, а затем в яйцеклетки», — соглашается Сайтоу. «Мы работаем над этим сейчас».

Как насчет искусственной спермы? В 2011 году Сайтоу и его коллеги сообщили, что они использовали ту же стратегию для создания искусственной спермы мыши из клеток кожи взрослых мышей. Сначала они перепрограммировали клетки в ИПСК, заставили их стать ПСК, а затем пересадили их в яички мышей, чтобы завершить их развитие в сперматозоиды. Исследователи использовали часть этой спермы для оплодотворения яйцеклеток мышей, из которых развились, по-видимому, здоровые мышиные детеныши.

Митинори Сайто из Киотского университета. Фотография: Университет Киото,

. Нойхаузер считает, что подход Сайтоу может также работать для продвижения PGC человека к сперматозоидам in vitro путем культивирования их среди клеток яичек мыши. Но опять же, неясно, можно ли таким образом получить полностью зрелую сперму. Однако Нойхаузер говорит, что в этом может не оказаться необходимости, поскольку даже несколько незрелая сперма, лишенная плавательного «хвоста», может быть способна оплодотворить яйцеклетку, если ее ввести. В 2016 году китайская команда заявила, что полностью создала искусственную сперму мышей in vitro и использовала ее для оплодотворения яйцеклеток, пересаживая их самкам мышей для вынашивания.Но некоторые другие ученые, работающие в этой области, по-прежнему скептически относятся к этим заявлениям, которые не были повторены.

«На мой взгляд, регенерация человеческих гамет из соматических клеток в лаборатории, вероятно, является лишь вопросом времени и усилий», — говорит Нойхаузер. «Клиническая потребность в такой технологии, конечно, огромна, поскольку она заменит лечение донорскими яйцеклетками».

Он предупреждает, что для установления безопасности такого метода вспомогательного зачатия потребуются всесторонние испытания, и что эмбрионы, полученные таким образом, должны быть подвергнуты генетическому тестированию перед имплантацией в матку для проверки на наличие аномалий.«Даже при наличии этих мер безопасности нам придется принять некоторый остаточный риск», — говорит он. «В конечном счете, некоторым пациентам придется совершить прыжок веры, если эта технология войдет в клинические испытания». Тем не менее, говорит специалист по биоэтике Генри Грили из Стэнфордского университета в Калифорнии, «я не вижу никакого препятствия, которое помешало бы тому, что возможно для мышей, работать на людях».

Способность производить гаметы из любых телесных остатков, которые мы оставляем лежать без дела, открывает тревожные сценарии

Если бы яйцеклетки и, следовательно, эмбрионы ЭКО могли быть получены легко и в больших количествах, говорит Грили, это могло бы изменить ландшафт вспомогательного зачатия в сочетании с возможностью генетического скрининга.Это может быть сделано еще дешевле и быстрее для эмбрионов, и в настоящее время это разрешено в Великобритании для выявления тех, кто несет определенные генетические мутации.

При наличии таких технологий, по словам Грили, «почва подготовлена ​​для очень, очень широкого использования селекции эмбрионов».

Он предвидит день, когда клиентам ЭКО будут представлены списки характеристик десятков, а то и сотен их эмбрионов: этот мужчина с темными глазами и светло-каштановыми волосами и риском рака простаты чуть выше среднего, тот высокий, темноволосая девушка с 55% шансом попасть в первую половину тестов Sats.Учитывая этот вариант выбора, Грили подозревает, что ЭКО может в конечном итоге стать методом репродукции человека по умолчанию. «Я ожидаю, что где-то в ближайшие 20–40 лет… секс [для размножения] в значительной степени исчезнет», — пишет он в своей книге «Конец секса » 2016 года.

Появление за последние пять лет инструмента для точного редактирования генов Crispr-Cas9 сделало возможным дальнейшую настройку и уточнение генетических профилей эмбрионов. Crispr уже использовался на человеческих эмбрионах в исследовательских целях, хотя остаются вопросы о том, насколько он безопасен.«Получение гамет и эмбрионов из соматических клеток действительно открыло бы дверь для эффективного редактирования [гена]», — говорит Нойхаузер. «Практически любая генетическая модификация может быть введена в линии иПСК, полученные из соматических клеток с использованием Crispr».

Оогониум, производный от PGC. Фотография: Mitinori Saitou/Kyoto University

Это вызывает в воображении пугающие образы генетической элиты, выведенной теми, кто может себе это позволить, как в фильме Gattaca . «Но, — говорит Нойхаузер, — осуществимость и стоимость скрининга эмбрионов будут во многом зависеть от эффективности получения здоровых человеческих эмбрионов из яйцеклеток и сперматозоидов, полученных in vitro.Если только один из 1000 эмбрионов является «нормальным», это может оказаться слишком сложным и дорогим для обычного ЭКО».

Создание искусственных гамет может внести новые изменения в то, как мы размножаемся. Соматические клетки как мужчин, так и женщин в принципе могли трансформироваться в яйцеклетки и сперматозоиды. Таким образом, однополые пары обоих полов могли иметь детей, которые были генетически связаны с обоими родителями, хотя мужским парам потребуется суррогатная мать. Гораздо более сложной является идея о том, что один человек зачинает ребенка из яйцеклеток и спермы, сделанных из его или ее клеток, что Грили называет «одноребенок» «однородителя», что может стать неким гротескным проектом тщеславия.Не менее тревожной является перспектива того, что генетическими родителями могут быть, скажем, очень пожилые люди, дети или даже эмбрионы. Способность производить гаметы из любых телесных остатков, которые мы оставляем вокруг — «например, клетки, которые вы оставляете на пивных бутылках и винных бокалах», — говорит Грили, — открывает другие тревожные сценарии. Вы уже можете представить себе отцовские костюмы знаменитостей.

Впрочем, нам пока не о чем беспокоиться. «Я получаю много писем от людей, которые говорят: «Мой муж бесплоден, он отчаянно хочет иметь детей», — говорит Азим Сурани, биолог-эволюционист из Кембриджского университета и ведущий специалист по искусственным гаметам.«Ну, нет ничего невозможного, но это очень сложно, если вы собираетесь думать о клинических применениях». Он говорит, что для установления осуществимости и безопасности репродукции человека необходимо сначала провести некоторую работу на нечеловеческих приматах, а это медленно. «Вероятно, здесь этого не произойдет, но в Китае и Японии есть предприятия, которые могут это сделать», — говорит он, добавляя: «Я не думаю, что это произойдет в течение 10 лет».

Но все это происходит из-за революции в нашем понимании того, что могут делать клетки.«Когда я думаю об этом, это просто удивительно», — говорит Сурани. «Каждая клетка вашего тела является потенциальной гаметой. Это глубокое изменение в том, как мы думаем о клетках».

Создание детей: как создавать человеческие эмбрионы без яйцеклеток и сперматозоидов

Искусственные матки и эмбрионы, сделанные из клеток кожи — замечательные новые технологии могут произвести революцию в репродуктивной биологии и помочь положить конец бесплодию

Жизнь

11 апреля 2018 г.

Эли Долгин

Нил Бромхолл/Science Photo Library

ЮЭ ШАО не пытался создать эмбрион.Но несколько лет назад, работая в лаборатории Мичиганского университета, он стал свидетелем ошеломляющей вещи. Клетки, с которыми он работал, казалось, собирались в то, что выглядело как человек на ранней стадии развития.

«Мы искали что-то другое, — говорит Шао, биоинженер, работающий в настоящее время в Массачусетском технологическом институте, — но «случилось это по счастливой случайности».

Мысль о том, что ученые могли сделать первые шаги к человеческой жизни, удивительна, но открытие Шао не было первым.За год до того, как он опубликовал свои результаты в 2017 году, исследования, проведенные группой в Японии, привели к рождению живых детенышей мышей с использованием яиц, которые команда сделала из клеток кожи взрослых.

Подобные открытия приближают нас к решению некоторых из самых трудных проблем репродуктивной биологии и медицины. Воссоздавая эти первые дни развития в лаборатории, исследователи раскрывают черный ящик ранней беременности, плохо изученного и хрупкого времени, когда происходит большинство выкидышей и терпит неудачу лечение бесплодия.

Сейчас, спустя 40 лет после рождения первого ребенка из пробирки, потенциал этих открытий возвещает новую биологическую революцию, которая заставляет нас переосмыслить, что значит воспроизводить и производить ребенка. И есть над чем подумать. Представьте себе, что вы можете зачать ребенка, например, из чьей-то клетки кожи — с его согласия или без него. Учитывая возможность искусственного создания человека, нам нужно решить, хотим ли мы этого.

Уже около 1,5% всех детей, рожденных в Западной Европе, Северной Америке и Австралии, зачаты с помощью экстракорпорального оплодотворения …

Вы не поверите, что наука о деторождении вскоре может дать

В 1978 году Луиза Браун помогла начать репродуктивную революцию, когда она стала первым «ребенком из пробирки», или ребенком, рожденным в результате экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Этот метод позволил обойти различные причины бесплодия, такие как нарушения овуляции и проблемы с фаллопиевыми трубами у женщин, а также снижение количества и подвижности сперматозоидов у мужчин.

Теперь мир стоит на пороге новой революции благодаря новой технологии, называемой гаметогенезом in vitro, или IVG, которая позволит врачам получать яйцеклетки и сперматозоиды из неожиданного источника: клеток кожи. Затем эти репродуктивные клетки можно было бы использовать для создания оплодотворенных эмбрионов, которые будут имплантированы в матку женщины (или, когда-нибудь, в искусственную матку).

Связано с этим: Как наука о микробиоме революционизирует медицину

Потенциальное влияние IVG на репродуктивную функцию и общество в целом ошеломляет. Бесплодие может уйти в прошлое. У однополых пар могут быть дети, биологически связанные с обоими родителями. И мир может в конечном итоге увидеть детей, рожденных от одного генетического родителя или более чем от двух генетических родителей.

«Это создаст возможность для людей, у которых нет выбора», — говорит Кайл Орвиг, репродуктолог из Университета Питтсбурга.

Цифровая иллюстрация экстракорпорального оплодотворения. Себастьян Каулитцки / Getty Images

Но с этой огромной репродуктивной силой приходит большая ответственность — и большие заботы. В новой перспективной статье в журнале Science Translational Medicine ученые из Гарвардского и Брауновского университетов обратили внимание на потенциальные этические и юридические проблемы IVG.

Во-первых, как закон и общество должны рассматривать родительские права с этими новыми репродуктивными механизмами? Что произойдет, если кто-то «украдет» клетки кожи другого человека, чтобы использовать его гены для создания детей?

«Одна из вещей, которые меня больше всего беспокоили, — это использование IVG в сочетании с редактированием и модификацией генов для выбора определенных признаков», — говорит Джордж Дейли, декан Гарвардской медицинской школы в Бостоне и соавтор статьи. .То есть IVG может позволить родителям создавать так называемых дизайнерских младенцев.

Но кладем ли мы курицу перед яйцом?

Современное состояние АРТ

Гаметогенез in vitro станет последним игроком в области вспомогательных репродуктивных технологий или ВРТ, которые также включают ЭКО и суррогатное материнство. Вместо описания конкретного процесса IVG относится к развитию гамет (яйцеклеток и сперматозоидов) в культуральной чашке (in vitro).

До сих пор эксперименты с IVG на мышах дали замечательные результаты.

В прошлом году исследователи в Японии создали жизнеспособные яйцеклетки из клеток кожи взрослых самок мышей, которые затем были оплодотворены естественной спермой мышей-самцов. Полученные эмбрионы, созданные полностью in vitro, произвели здоровых, фертильных детенышей после имплантации в самок. Также в 2016 году исследователи в Китае использовали эмбриональные стволовые клетки для разработки спермоподобных клеток, которые оплодотворяли яйцеклетки естественного происхождения, в конечном итоге производя плодовитое потомство мышей.

Связанный: Поиски по созданию искусственной крови скоро могут быть завершены с участием приматов.«Это был Святой Грааль на протяжении десятилетий».

Несмотря на достижение, этот тип IVG еще далеко не готов для использования людьми. Превращение клеток кожи в яйцеклетки in vitro представляет собой многоэтапный процесс, который включает перепрограммирование клеток кожи в стволовые клетки, способные дифференцироваться в любую клетку организма, превращая эти стволовые клетки в так называемые первичные зародышевые клетки (предшественники гамет). , а затем созревание этих клеток в яйца.

Но для этого последнего этапа в настоящее время требуется специальная ткань яичника.«Мы получили [ткань] от нескольких плодов, взятых у беременных женщин», — говорит руководитель исследования Кацухико Хаяси, биолог стволовых клеток из Университета Кюсю.

Эмбриолог работает с чашкой Петри. Санг Тан / AP, файл

Конечно, использование того же процесса на людях не совсем осуществимо, поэтому ученым необходимо найти другой способ превратить первичные зародышевые клетки в зрелые яйцеклетки in vitro. То же самое можно сказать и об исследовании спермы, проведенном китайской командой, которое содержало этапы, непереводимые людям.Почти невозможно предсказать, как быстро будет развиваться наука, но Хаяши предполагает, что этот вопрос созревания может быть решен через пять-десять лет.

Безопасно ли это?

Первоначально IVG, вероятно, найдет применение только в исследованиях, помогая ученым понять такие вещи, как репродуктивные клетки, эмбриональное развитие и некоторые наследственные заболевания, предполагают Дейли и его коллеги в своей статье. Репродуктивным приложениям придется подождать, пока IVG не будет полностью проверен на эффективность и безопасность, гарантируя, что он не будет рождать детей с генетическими заболеваниями или врожденными дефектами.

«Эта технология когда-нибудь появится, но вопрос в том, когда и будет ли она полностью безопасной», — говорит Зев Розенвакс, директор Центра репродуктивной медицины Weill Cornell Medicine в Нью-Йорке.

Тем временем исследования на приматах, кроме человека, будут иметь неоценимое значение, но Орвиг отмечает, что относительно немногие лаборатории имеют возможности для проведения таких исследований. Отсюда необходим ряд доклинических испытаний на людях, говорит Дейли.

«Это создаст вариант для людей, у которых нет вариантов.

Эти тесты могут включать получение эмбрионов с IVG и получение эмбриональных стволовых клеток, а также полногеномное секвенирование этих клеток и полную характеристику их способности дифференцироваться в другие клетки. «Только тогда, когда вы будете уверены, что существует некоторая степень молекулярного сходства с оплодотворенными естественным путем эмбрионами, вы будете чувствовать себя комфортно при рождении ребенка с ВГТ», — говорит Дейли.

Но в Соединенных Штатах существуют серьезные ограничения на исследования человеческих эмбрионов.Создание и последующее уничтожение человеческих эмбрионов из IVG в исследовательских целях сделало бы исследования неприемлемыми для государственного финансирования, а в некоторых штатах полностью незаконными.

Эти препятствия могут указывать на то, что люди, желающие пройти процедуры IVG, могут быть вынуждены искать за пределами Соединенных Штатов, но Соня Сутер, профессор права в Университете Джорджа Вашингтона, которая ранее писала о потенциальных преимуществах и вреде IVG, не думает, что это скорее всего.

«Во всяком случае, я думаю, что все пойдет наоборот», — говорит Сутер.«У нас слишком мало медицинских ограничений на репродуктивные технологии, и люди часто приезжают сюда, чтобы воспользоваться этим. ВРТ иногда называют «Диким Западом». для устранения нормативных препятствий. Тогда возникает вопрос о том, как мы используем эту технологию.

Естественно, ВВГ будет использоваться для восстановления репродукции у людей с неизлечимыми проблемами бесплодия, например, вызванными раком и химиотерапией, но Зев Розенвакс не предвидит, что он заменит естественное человеческое воспроизводство у фертильных людей.Тем не менее, некоторые могут предпочесть использовать IVG для рождения детей из эмбрионов, предварительно проверенных на наличие генетических заболеваний, что в конечном итоге может снизить уровень инвалидности в обществе, говорит Сутер. Кроме того, ЭКО не заменит традиционное ЭКО, но может произвести революцию в этой области, сделав доноров яйцеклеток устаревшими, устранив необходимость в методах гормональной стимуляции и, в конечном итоге, снизив затраты.

Связано: Это приложение революционизирует диагностику редких заболеваний

В целом, самый большой спрос на ВВГ может исходить от однополых пар, говорит Сутер.Она и Хаяши из Университета Кюсю получили множество запросов от пар геев и лесбиянок, желающих иметь детей от обоих родителей. Это приложение, однако, может появиться немного дальше, поскольку есть дополнительные технологические проблемы, которые необходимо решить. «Я бы сказал, что это возможно, — говорит Хаяши. «Но технически это очень сложно».

Другое использование IVG может вызвать острые этические и юридические вопросы, говорит Дейли.

Новорожденный в глубоком сне в больнице. bephotographers / Getty Images

Например, IVG может в конечном итоге разрешить трем людям, состоящим в полиамурных отношениях («тройной»), стать генетическими родителями ребенка.Чтобы это сработало, два человека должны создать эмбрион in vitro, и клетки этого эмбриона будут использованы для создания гаметы, которая будет объединена с яйцеклеткой или спермой третьего человека для создания другого эмбриона для имплантации. Но что произойдет, если thruple расколется?

Кроме того, IVG может разрешать рождение детей с одним родителем (один человек производит как сперму, так и яйцеклетку). Но должно ли это приложение быть законным? Этот «инцест на стероидах», как выразился Сутер, может никогда не осуществиться, потому что увеличивает риск определенных типов генетических нарушений.

Тогда есть вопрос дизайнерских младенцев. Сегодня ЭКО производит ограниченное количество эмбрионов, которые перед имплантацией можно проверить на наличие серьезных генетических дефектов. С помощью IVG родители могли использовать свои клетки кожи для производства неограниченного количества эмбрионов — затем они могли выбирать, какой эмбрион имплантировать, основываясь на признаках, не связанных со здоровьем. Эта проблема может усугубиться, если IVG будет сочетаться с инструментами редактирования генов.

Сутер предполагает, что это использование IVG может иметь еще один непреднамеренный эффект: усиление социального неравенства. Утверждается, что если только богатые будут иметь доступ к технологиям, они смогут производить детей с улучшенными физическими или умственными качествами, которые лучше настроят их на успех. «Это извечная проблема, — говорит она. «Те, у кого больше, способны произвести на свет больше детей».

Связанный: Пыль к праху: Компостирование трупов в более зеленом будущем

В своей статье Дейли и его коллеги также упоминают пугающий потенциал неосознанного становления родителем, потому что кто-то другой использовал ваши сброшенные клетки кожи для создания гамет.Можно представить себе будущее, в котором дети будут созданы из генетического материала, взятого из гостиничного номера знаменитости. Следует ли наказывать за это «воровство»? Должен ли кто-то платить алименты за своих внебрачных детей?

Rosenwaks, однако, не слишком обеспокоен потенциальными этическими и юридическими проблемами с IVG. «Я думаю, что отчасти это, возможно, чрезмерное беспокойство», — говорит он.

Но, как полагает Дейли, над этими провокационными идеями все же стоит подумать: «Важно рассмотреть эти вопросы до того, как они станут технологически возможными.»

Чтобы узнать больше об открытиях, изменяющих нашу жизнь, следите за NBC MACH.

Сделает ли наука ненужными мужчин?

Обычно я не трачу много времени на размышления о своей сперме. ученых объявили, что создали искусственную сперму из человеческого костного мозга, а средства массовой информации изобиловали ужасными новостями о том, что мои хорошие парни (и, соответственно, я) стали ненужными. она могла сделать сперму из своего собственного костного мозга, оплодотворить яйцеклетку другой женщины — и вуаля!

«Женщины творят сами», — гласил заголовок австралийской Daily Telegraph.

«Мужчины, берегитесь!» начал статью на одном из новостных веб-сайтов США.

Есть по крайней мере полдюжины причин, по которым такие предположения глупы, некоторые научные, а некоторые практические. Например, до тех пор, пока секс доставляет удовольствие и остается не дороже ужина и бутылки вина, большинство людей будут использовать естественную сперму.

Тем не менее, как предполагает Грегори Сток, директор программы по медицине, обществу и технологиям Медицинской школы Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и генеральный директор биотехнологической компании Signum Biosciences, очень интересно, что вообще были какие-то истории.Эксперименты с созданием яйцеклеток и сперматозоидов, так называемых искусственных гамет, из эмбриональных стволовых клеток и других типов клеток в течение многих лет имели ограниченный успех, поэтому работа костного мозга не представляет собой гигантского скачка. И рассказы напоминают некоторые из тех, что были напечатаны 10 лет назад, когда было объявлено о рождении овечки Долли, первого млекопитающего, клонированного из взрослой клетки. Нас, мужчин, тогда тоже объявили кончеными.

Сток, автор книги «Переделывая людей», считает, что в последнее время было так много историй, потому что такие эксперименты являются таким же символом, как и наука. «Важность заключается в том, что у двух женщин есть ребенок, одна создает сперму, а другая имеет ооцит [яйцеклетку]. Что это говорит о законах о браке? О том, нужны ли мужчины? Есть всевозможные способы, которые влияют на нашу психику, кто и что мы есть, что такое отношения, пределы технологического видения самих себя».

Я просто хочу знать, почему вы, женщины, так торопитесь избавиться от нас. Научная фантастика и фэнтези полны женских обществ, таких как родной остров Чудо-женщины.Обозреватель New York Times Морин Дауд в 2005 году написала небольшую дружескую книжку под названием «Нужны ли мужчины?» Вы пытаетесь дать нам комплекс или что-то в этом роде?

Мир без нашей спермы
Итак, позвольте мне побегать с провидцами таблоидов и посмотреть, где мужчины оказываются в мире, которому не нужна наша сперма, потому что вы, дамы, делаете их сами.

Хммм. В ближайшее время мужчины могут не сильно отличаться от нынешних. «Концепция, которая находит отклик у людей, — это идея о том, что мужчины в каком-то смысле не нужны», — предлагает Сток. «Но и мужчины на данный момент не очень нужны».

Ну, строго говоря, чтобы сохранить человеческий вид, вам, женщинам, нужно или из нас. Вам просто не нужны все эти многие из нас (хотя мы предпочли бы держать это в секрете, если бы носили шляпы). Мы делаем избыток спермы, миллионы спермы, поэтому один мужчина может распространить много семени.

Банки спермы долгое время были важной частью экстракорпорального оплодотворения, точно так же, как сперма быков является неотъемлемой частью молочного производства. Откровенно говоря, вам нужно только небольшое племя из нас, парней, вооруженных порножурналами и пластиковыми стаканчиками.Вы могли бы кормить нас, ухаживать за нами и немного размять — почти так же, как вы делаете сейчас.

Поскольку сперматозоиды уже были получены из эмбриональных стволовых клеток, «легко понять, как стволовые клетки могут перейти от использования только в исследовательских целях к использованию для рождения детей», — предполагает Дэвид Магнус, директор Центра биомедицинских исследований Стэнфордского университета. Этика. «Конечно, у вас есть дилемма необходимости экспериментов на людях, но, глядя на историю [ЭКО], это не остановило людей, и до сих пор это срабатывало довольно хорошо.

Итак, давайте предположим, что стволовые клетки используются для лечения пар, которым не хватает спермы, а затем для обеспечения лесбийских пар спермой, которая принадлежит им генетически, а затем несколько гетеросексуальных женщин говорят: «Кому нужны мужчины?»

Как только будет создана всемирная сеть банков стволовых клеток (кстати, уже запущенная), сырье, представленное клетками, может быть использовано для создания любых клеток в организме, включая сперму. Каталоги могут создаваться так же, как сейчас составляются списки доноров спермы, с описанием особенностей и преимуществ.Женщины могли звонить бесплатно.

Оленьи колонии мужчин едят Doritos?
Будучи мужчиной, я предполагаю, что большинство женщин предпочли бы рожать детей женского пола, поскольку девочки гораздо более компетентны, умны и менее склонны разбивать мотоциклы. Через двести лет несколько изолированных колоний оленей будут населены мужчинами, которые мутировали, чтобы выжить исключительно на доритос. Мужской язык свелся к одному слову: «Ну как!»

Как парень, я не уверен, что это звучит так уж плохо.Мне нравятся Doritos, и я больше не буду платить налоги или кричать на телевизор, когда вижу определенных политиков. Мировые проблемы станут чьим-то бременем.

Дерзайте, дамы!

Конечно, я на самом деле не ожидаю, что буду жить на Doritos в Северной Дакоте, но когда-нибудь в скором времени костный мозг или какой-либо другой тип клеток вполне можно будет использовать для создания пригодной для использования спермы, что может стать потрясающей терапией для мужчин. страдающие азооспермией — и поэтому лишенные собственных сперматозоидов. Другие будущие технологии, такие как синтетически созданные геномы, искусственные хромосомы и искусственные клетки, также могут использоваться как часть репродуктивных услуг.

И если что-то из этого когда-либо произойдет, нам придется внести концептуальные коррективы, потому что такие разработки еще больше изменят и без того меняющийся взгляд на культуру и на то, что значит воспроизводить.

«Самое большое достижение в области репродуктивной биологии — это противозачаточные пилюли, — говорит Сток. «Никто никогда об этом не говорит, но посмотрите на последствия: демография; старение населения; тонущее население Европы, Японии; иммиграция. Это невероятно.»

Женщины, возможно, тоже не так важны
Мужчины, вероятно, будут существовать еще очень долго, но Магнус из Стэнфорда согласен с тем, что нам всем придется адаптироваться к новым технологиям, вероятно, путем развода сперматозоидов, яйцеклеток и генов. мы думаем о детях.«Я думаю, что нам действительно нужно лучше рассказывать самим себе культурные истории о том, что значит быть семьей и иметь детей. Что значит «иметь детей» в век технологий?»

Это актуальный вопрос и для женщин. Яйцеклетки были созданы в лабораториях, и хотя нам все еще нужны ваши матки для рождения ребенка, исследования «экзогенеза» — вынашивания «ребенка в бутылке» — находятся в зачаточном состоянии. Роджер Госден, пионер ЭКО, поддерживает исследование.

«Появление экзогенеза, вероятно, возвестит о множестве новых возможностей для нашего вида — как социальных, так и биологических», — заявляет он в своей книге «Создание младенцев.

Итак, дамы, смейтесь, пока можете, потому что, как только эти искусственные яйцеклетки и искусственная матка появятся на рынке, вы будете сами покупать себе обеды в Chez Francoise.

Брайан Александр, обозреватель Sexploration MSNBC, писатель из Калифорнии, освещающий вопросы секса, отношений и здоровья.

Что наука говорит о рождении детей в космосе

Перенесемся на несколько десятилетий или полвека вперед, и не исключено, что люди могли бы жить на Марсе — строить жилища, кататься на вездеходах, добывать недра для ресурсов и производства первого поколения двуногих марсиан.

За исключением того, что никто не знает, могут ли люди успешно размножаться в космосе, будь то во время космического полета или на другой планете. Чтобы было ясно, заниматься сексом в (гораздо) более низкой гравитации — это простая физическая задача. Но множество неизвестных крутится вокруг того, как космическая среда влияет на реальную биологическую последовательность событий, которые должны точно разворачиваться для роста нового человека, от оплодотворения до отлучения от груди.

Не то чтобы мы не пытались разобраться. Мыши, крысы, саламандры, лягушки, рыбы и растения были объектами экспериментов, изучающих, как космический полет влияет на размножение.Проще говоря, результаты пока неоднозначны и неубедительны.

«Все наши большие технические гуру, которые хотят, чтобы мы были многопланетной цивилизацией, — это ключевой вопрос, на который еще никто не ответил», — говорит Крис Ленхардт, врач Медицинского колледжа Бейлора, специализирующийся на космической медицине.

«Все сосредоточены на оборудовании, и оно великолепно, но, в конце концов, все портит мягкий мешок с мясом. Игнорирование человеческой системы, если хотите, в будущих планах и проектах приведет только к неудаче.

Серьезность ситуации

На Земле эволюционные процессы точно настроены для работы в среде, характеризуемой одной из самых основных сил нашей планеты: гравитацией. В космосе гравитации практически не существует, а на Марсе она составляет около 38 процентов силы притяжения Земли. До сих пор никто даже близко не подошёл к выяснению того, как окружающая среда частичной гравитации может повлиять на размножение млекопитающих.

Кроме того, радиация в космосе сильнее и потенциально более опасна, чем здесь, на земле, потому что магнитное поле Земли помогает защитить планету от энергетических космических частиц.Высокие дозы радиации уже вызывают серьезную озабоченность у взрослых космонавтов, и космические агентства тщательно отслеживают облучение своих астронавтов на орбите. То, что это излучение может сделать с гораздо более чувствительным к развитию плодом, вызывает серьезное беспокойство.

Воздействие этих двух факторов — гравитации и радиации — на размножение до сих пор является главным вопросом, который пытаются решить ученые. И из-за этических сомнений, связанных с изучением медицинских рисков у людей, ученые десятилетиями запускали в космос различных других животных и связанные с ними ткани.

Ранние эксперименты, проведенные Советами в конце 1970-х годов, включали запуск нескольких крыс на орбиту на борту спутника «Космос 1129». Когда они вернулись, были доказательства того, что они спаривались в космосе, но ни одна из самок так и не родила, что неудивительно для тех, кто изучает грызунов, учитывая их чувствительность к возмущениям окружающей среды.

Позже ученый НАСА Эйприл Ронка отправил беременных крыс на орбиту и наблюдал, как космический полет влияет на более поздние сроки беременности; на Земле процесс родов был более или менее нормальным, но другая работа предполагает, что у детенышей крысы, подвергшихся воздействию микрогравитации, развиваются аномальные вестибулярные системы или механизмы внутреннего уха, связанные с определением направления движения и ориентации.

Космический полет также снижает общее количество сперматозоидов у крыс, но увеличивает аномалии; тем не менее, Ронка писал, что «имеющиеся данные свидетельствуют о том, что многие аспекты беременности, родов и раннего развития млекопитающих могут протекать в условиях измененной гравитации».

С мышами дело обстоит так же сложно. Исследования показывают, что два вида грызунов по-разному реагируют на изменения гравитации. Двухклеточные мышиные эмбрионы, отправленные в космос на борту шаттла «Колумбия », не смогли развиваться дальше, даже несмотря на то, что контрольные образцы на Земле развивались нормально.Позже работа в моделируемой микрогравитации (достигнутая с помощью вращающегося механизма, называемого клиностатом) показала, что, хотя оплодотворение in vitro может происходить нормально, эмбрионы, культивируемые в условиях микрогравитации, перенесенные самкам мышей, не могут имплантироваться и развиваться с нормальной скоростью.

Все сосредоточены на оборудовании, и оно великолепно, но, в конце концов, все портит мягкий мясной мешок.

ByKris Lehnhardt Университет Бейлора

Недавно проведенное японцами исследование показало, что лиофилизированная сперма мышей может производить эмбрионы после девяти месяцев пребывания в космосе. Другая работа показывает, что сверчки, нематоды и плодовые мушки могут успешно размножаться, когда речь идет о космическом полете. А японские рыбки медака спаривались и производили потомство, находясь на борту космического челнока Columbia .

Между тем, яйца саламандры из Pleurodeles waltl , оплодотворенные на борту российской космической станции «Мир», произвели эмбрионы, которые развились в личинок, хотя и с некоторыми изменениями. Эксперименты с морскими ежами также предполагают, что оплодотворение может происходить в космосе, но микрогравитация резко влияет на движение их сперматозоидов.А перепелиные яйца, хранящиеся в инкубаторе на «Мире», не смогли нормально развиваться.

В совокупности эти и другие эксперименты не дают четкого представления о том, как космический полет влияет на репродукцию.

«Если бы вы взяли репродукцию и разбили ее на все ее различные части… на самом деле никогда не существовало специальной научной программы, которая изучала бы, как на каждый из этих этапов влияет космическая среда», — говорит Ленхардт. «Одно дело знать, что это вообще возможно, и совсем другое — знать, что это можно сделать безопасно и получить хороший результат.

В целом, однако, это не очень хорошо для млекопитающих, у которых успешное эмбриональное развитие начинается со сложного взаимообмена между мамой и плодом и далее становится все более сложным.

«Повсеместно почти каждое исследование показало, что в космосе либо что-то не работает вообще, либо не так хорошо, и поэтому по мере нашего продвижения вперед нам нужны более качественные и масштабные исследования, а также исследования человека, — говорит Джеймс Нодлер из Хьюстонской клиники лечения бесплодия, изучавший связь между гравитацией и эмбриональным развитием.

О мышах и людях

В попытке решить некоторые проблемы, связанные с длительным пребыванием людей на поверхности Марса, группа, базирующаяся в основном в Исследовательском центре НАСА в Лэнгли, разработала эксперимент, который позволит ученым изучить долговременное воздействие частичной гравитации на репродукцию млекопитающих.

«Прежде чем делать значительные инвестиции в возможности, ведущие к таким новаторским усилиям, необходимо изучить проблемы воспроизводства нескольких поколений млекопитающих в условиях частичной гравитации», — пишут ученые.«Люди могут столкнуться с репродуктивными проблемами в условиях гравитации, отличных от земных, поскольку гравитационные силы могут нарушать процессы жизненного цикла млекопитающих и активно формировать геномы таким образом, чтобы они наследовались».

Как предполагалось, эксперимент будет включать в себя размещение колонии мышей на лунной орбите, заключенной во вращающуюся среду обитания, которую можно будет наблюдать и управлять почти полностью автономно, благодаря 600 камерам и телероботам для ухода за животными.

Марс 101

Марс, похожий на кровь, и способность поддерживать жизнь, интересовал человечество на протяжении тысячелетий.Узнайте, как красная планета образовалась из газа и пыли и что означают ее полярные ледяные шапки для жизни, какой мы ее знаем.

Названный MICEHAB, для независимой колонии нескольких поколений для внеземного проживания, автономности и здоровья поведения, эксперимент будет изучать влияние космических полетов и частичной гравитации по крайней мере на три поколения мышей в год, при этом ученые будут отслеживать уровень рождаемости и общее состояние здоровья животных. .

Приблизительно раз в год автономная колония мышей встречалась с запланированной средой обитания человека в цис-лунном пространстве, позволяя астронавтам извлекать образцы из эксперимента и выполнять любое необходимое техническое обслуживание с целью проведения эксперимента в течение 10 лет. годы.

«Исследования репродукции млекопитающих в условиях частичной гравитации должны быть проведены до конца 2020-х годов, чтобы принять обоснованные проектные решения в отношении будущих миссий человека на Марс», — пишут ученые. «Постоянные поселения на поверхности могут оказаться невозможными, если проблемы воспроизводства частичной гравитации слишком велики, чтобы их можно было преодолеть».

Но на данный момент нет никаких признаков того, что MICEHAB будет запущен в ближайшее время, и даже если бы это было так, некоторые ученые опасаются, что это на самом деле не ответит на вопросы, которые мы хотим знать о себе.Репродукция человека резко отличается даже от репродукции других приматов, и ни один из исследованных до сих пор организмов не является эффективным суррогатом, говорит Нодлер, репродуктивный эндокринолог, специализирующийся на вспомогательных репродуктивных технологиях.

«Если вы посмотрите на ранние исследования ЭКО, они пропустили множество исследований на мышах и приматах — это просто не то же самое», — говорит Нодлер. «Нельзя переоценить тот факт, что в какой-то момент нам придется провести исследования на людях, чтобы увидеть, что здесь происходит на самом деле».

Этика и эмбрионы

Но решение о том, какой эксперимент провести, зависит от целей, говорит Нодлер, и от того, думаем ли мы немного вне рамок «нормального» воспроизводства и потенциально полагаемся на вспомогательные технологии для производства поколения марсиан.

«Наша конечная цель — увидеть, если мы отправим мужчину и женщину, и они займутся сексом, смогут ли они родить ребенка?» он спросил. «Или мы хотим сказать, можем ли мы взять целую кучу эмбрионов, заморозить их на Земле, отправить на Марс и разморозить?»

Проведение этого первого эксперимента технически достаточно просто, хотя и связано с потенциальными этическими проблемами. И хотя изучение точного воздействия космической среды на человеческие эмбрионы более сложно, сегодня это вполне реально, если бы не еще большая куча моральных и этических преград.

Например, ученые могут отправить человеческую сперму и яйцеклетки на Международную космическую станцию ​​и попытаться оплодотворить in vitro , чтобы увидеть, будет ли это вообще работать, а затем сравнить, сколько эмбрионов было произведено, по сравнению с контролем на Земле.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

1 / 8

1 / 8

После трех неудачных запусков генеральный директор SpaceX Илон Маск собрал достаточно средств для запуска четвертой версии ракеты SpaceX Falcon 1.28 сентября 2008 г. игра Маска окупилась, когда Falcon 1 стала первой жидкостной ракетой частной разработки, вышедшей на орбиту Земли. Здесь видно, как ракета взлетает с полигона Рейгана на Маршалловых островах.

«Проблема в том, что это потенциально жизнеспособные эмбрионы, и с ними у людей был бы расцвет», — говорит Нодлер.

Ученые также могут отправить на МКС уже оплодотворенные эмбрионы и посмотреть, как космическая среда влияет на развитие, повреждение ДНК и восстановление.Это можно было бы сделать, говорит Нодлер, с эмбрионами, у которых уже нет шансов на нормальное развитие, что могло бы устранить некоторые этические проблемы, но настоящим испытанием было бы изучение влияния космического полета на жизнеспособные эмбрионы.

«Пусть они останутся замороженными на МКС в течение шести месяцев или года, затем верните их на Землю и используйте их, чтобы попытаться произвести живорождение. Было бы очень, очень сложно получить одобрение, но в какой-то момент вы должны это сделать», — говорит он, отмечая, что «у нас есть тысячи выброшенных эмбрионов, которые, по словам пациентов, мы можем использовать для научных исследований.