Kommer människor att fortsätta utvecklas på ultra långa rymdresor?

I Disney-filmen "Wall-E" blir en koloni av människor en överviktig befolkning efter hundratals år låst inuti ett rymdskepp. Brist på aktivitet och ett överflöd av mat lämnade rymdskeppsmännen med liten lust att hålla sig i form.

Men medan "Wall-E" var science fiction, men minst en antropolog tror att mänskligheten kommer att förändras när den går ut på multigenerationella rymduppdrag till Alpha Centauri eller andra närliggande stjärnor.

För att tänka på Cameron Smith vid Portland State University fortsätter evolutionen med rymdskepp trots de bästa försök att begränsa det.

"Jag tror att nya tryck, andnings-gas kompositioner, tyngdkraft och strålningsmiljöer kommer att fungera i de tidiga stadierna av embryon och fosterutveckling, detta kommer att vara ett naturligt urval av nya selektiva medel på genomet", berättade Smith på ProfoundSpace.org i ett mail efter att ha uttalat sig i en nyligen publicerad Scientific American podcast.

"Precis vilka nya egenskaper som ska väljas för eller emot, och spridas eller raderas från befolkningen, är dock mycket svårt att förutsäga." [Visioner av Interstellar Starship Travel (Galleri)]

Genetisk screening

För att hålla utvecklingen på ett gynnsamt spår bör de tidiga rymdkolonisterna screenas så mycket som möjligt för genetiska problem, sade Smith.

"Små populationer är särskilt utsatta för" grundareffekten ", där den grundande befolkningens genetiska sammansättning sätter scenen för kommande generationer, så den grundande befolkningens genetiska sammansättning måste noga övervägas", skrev han.

Men vi är inte helt säkra på vilka gener som orsakar hälsoproblem, varnade han.

"Det gamla paradigmet att tilldela hälsofrågor till enskilda gener smälter bort, eftersom vi upptäcker att många sjukdomar är polygena - kontrolleras av flera gener - och kan aktiveras av nuvarande okända miljö", säger han.

Han betonade att han inte betyder att uppföra en "super-race" av människor, vilket skulle öppna moraliska problem.

Genetisk mångfald är viktig för befolkningens hälsa, sade han. Kolonin borde dock ha det minsta antalet personer för att främja genetisk mångfald, sade Smith.

En medföljande artikel som han skrev i Scientific American pekade på en studie av svenska, Amish, indiska och Utah befolkningar. Studien visade att dubbelt så många spädbarn dog när de föddes till första kusiner än när de föddes till orelaterade personer.

Flera antropologer har föreslagit att minst 500 personer skulle behöva för att undvika genetiska problem som orsakas av interbreeding, men Smith upptog säkerhetsfaktorn till 2000 invånare för att undvika en befolkningsfel. Det är ungefär hälften av en typisk flygplans befolkning, tillade han.

En ny kultur

Förutom genetiska förändringar förutser Smith att kolonisterna kommer att uppleva förändringar i sin kultur och teknik. Konsten kommer att förändras beroende på var kolonisterna bor. (Vissa astronauter använder redan musik, poesi och konst för att prata om sina erfarenheter i rymden.)

Kolonisterna kommer att föda upp historier som pratar om deras gemensamma erfarenheter i rymden, vilket ger upphov till skillnader som redan ses på jorden mellan, säger australierna och amerikanerna.

"Mars-kolonister, till exempel, behåller en del jordkultur men uppfinnar nya konstnärliga traditioner enligt nya material tillgängliga", skrev Smith till ProfoundSpace.org.

En viktig faktor, tillade han, kan vara ljusförhållandena på Mars: Rödigt ljus ute och det konstgjorda ljuset i trycksatt livsmiljö kommer att vara väldigt annorlunda än vad människor upplever på jorden.

Smiths dagjobb är att undervisa mänsklig utveckling, med fokus på modellering av befolkningsgenetik och demografi av små kolonier. Han har också ett stort intresse för rymdflugten.

Bland hans hobbyer kommunicerar Smith med Icarus Interstellar, en internationell grupp av forskare som gradvis arbetar med mönster för rymdskepp som skulle kunna flyga till exoplanetslate i detta århundrade. Smith bygger också en pressdräkt som skulle fungera upp till 50 000 fot i en ballong; han dubs dräkten Project Alpha.

"Jag är inspirerad av Konstantin Tsiolkovsky ... som utarbetade grunderna för rymdfluga nästan helt av sinnet, med få resurser, nästan ett sekel sedan," skrev Smith.

"Han förväntade sig inte ett snabbt steg till rymdkolonisering (som han skrev i stor utsträckning), men förväntade sig att det skulle inträffa någon gång i framtiden, och fortsatte i hans tänkande och mönster ... Så mitt arbete kommer att vara en liten bit av en mycket stort pussel. "