Tirsdag berørte NASA-astronauten Scott Kelly og den russiske kosmonauten Mikhail Kornienko i Kazakhstan etter å ha brukt hele 340 dager ombord på den internasjonale romstasjonen (ISS).
Relatert innhold
- En ny graviditetstest kan forutsi tvillinger, Downs syndrom og mer
- With A Eye To Mars, tester NASA sine astronaut-tvillinger
Som en del av NASAs "Year in Space" -prosjekt, ga Kelly og hans jordbundne identiske tvillingbror, pensjonert astronaut Mark Kelly, prøver av blod, spytt og urin og gjennomgikk en spekter av fysiske og psykologiske tester designet for å studere effekten av lange -varighet romfart på menneskekroppen.
Undersøkelser av identiske og broderske tvillinger har lenge vært brukt for å løsne påvirkningen av gener og miljø på spesielle egenskaper. Identiske tvillinger deler alle genene sine, mens broderne tvillinger bare deler 50 prosent. Hvis en egenskap er mer vanlig blant identiske tvillinger enn broder tvillinger, antyder det at genetiske faktorer er delvis ansvarlige.
"Tvillinger-studier er den eneste virkelige måten å gjøre naturlige eksperimenter på mennesker på, " sier Tim Spector, professor i genetisk epidemiologi ved Kings College, London. "Ved å studere tvillinger, kan du lære mye om hva som får oss til å tikke, hva som gjør oss annerledes, og spesielt rollene som naturen kontra naturen som du bare ikke kan få noen annen måte."
Spector er direktør for TwinsUK-registeret, som inneholder data fra 12 000 tvillinger og brukes til å studere de genetiske og miljømessige årsakene til aldersrelaterte komplekse egenskaper og sykdommer. Han anslår at tvillingsforskning for tiden forskes i mer enn 100 land, og at de fleste av disse prosjektene bygger på informasjon som finnes i store databaser som TwinsUK-registeret.
Selv om det kan ta en stund før vi ser resultater fra astronaut-tvillingene, er forskere håpefulle at muligheten vil gi noen unik innsikt i menneskers helse. Her er noen eksempler på hva vi har lært fra tidligere tvillingsstudier - både berømte og beryktede:
Eugenikkens fødsel
Den viktorianske forskeren Francis Galton, en halv søskenbarn til Charles Darwin, var en av de første menneskene som anerkjente verdien av tvillinger for å studere trekkens arvelighet. I et papir fra 1875 med tittelen "The History of Twins", brukte Galton tvillinger for å estimere de relative effektene av naturen kontra naturen (et begrep som Galton selv siktet). Men hans faste tro på at menneskelig intelligens i stor grad er et spørsmål om natur, førte ham til en mørkere vei: Han ble en vokal forkjemper for eugenikk (et annet begrep som han myntet) og ideen om at "et høyt begavet løp av menn" kunne produseres gjennom selektiv avl.
Gener og IQ
I 2003 tok Eric Turkheimer, en psykologiprofessor ved University of Virginia, en ny titt på forskningen om arvelighet av IQ, som var veldig avhengig av tvillingstudier. Turkheimer la merke til at de fleste av studiene som fant IQ i stor grad skyldes genetikk involvert tvillinger fra middelklassebakgrunn, og han lurte på hva mønsteret var blant fattige mennesker. Da han så på tvillinger fra fattige familier, fant han ut at IQ'ene til identiske tvillinger varierte like mye som IQ'ene til broderlige tvillinger. Med andre ord, virkningen av å vokse opp fattige kan overvelde et barns naturlige intellektuelle gaver.
Genetisk grunnlag for hverdagssykdommer
I samarbeid med data og biologiske prøver i TwinsUK Registry har Spector og kollegene vist i mer enn 600 publiserte artikler at mange vanlige sykdommer som slitasjegikt, grå stær og til og med ryggsmerter har en klar genetisk basis. "Da jeg begynte på dette feltet, trodde man at bare 'sexy' sykdommer [som kreft] var genetiske, " sier Spector. "Funnene våre endret den oppfatningen."
Herlige spiseforstyrrelser
Ett av de nyere tvillingregistrene som kom på nettet, Michigan State University Twin Registry (MSUTR) ble grunnlagt i 2001 for å studere genetiske og miljømessige påvirkninger på en lang rekke psykiatriske og medisinske lidelser. Et av de mest overraskende funnene som kommer ut av gruppens forskning, er at mange spiseforstyrrelser som anoreksi har en genetisk komponent for dem.
"Folk tenkte i lengste tid at det helt skyldtes kultur, media og sosiale faktorer, " sier MSUTR-meddirektør Kelly Klump. "På grunn av tvillingsstudier vet vi nå at gener utgjør samme mengde variasjon i å spise lidelser som de gjør ved schizofreni og bipolar lidelse. Det ville vi aldri visst uten tvillinger. "
Genetikken til overvekt
En klassisk tvillingstudie utført av genetikeren Claude Bouchard i 1990 så på viktigheten av gener for lagring av kroppsfett. Bouchard, nå ved Louisiana State University, huset et titalls magre, unge mannlige tvillinger i en sovesal og overfødte dem med 1000 kalorier om dagen i tre måneder. Selv om hver deltaker var tyngre ved slutten av eksperimentet, varierte mengden vekt og fett betydelig, fra 9 til 29 kilo. Vektøkning i par tvillinger var mye mer lik enn vektøkning mellom forskjellige tvillingpar, og tvillingene i hvert par hadde en tendens til å gå opp i vekt på de samme stedene, enten det var i mage, rumpe eller lår.
Untangling av "Gay Gen"
Tallrike tvillingstudier har forsøkt å belyse betydningen av gener i seksuell legning. I 2008 trakk forskere ledet av Niklas Langström, en psykiater ved Karolinska Institute i Stockholm, skatten av tvillingdata som er inneholdt i det svenske tvillingregisteret, det største i verden, for å undersøke genetiske og miljømessige påvirkninger som avgjør om eller ikke en person er homofil. Forskerne fant at genetikk bare utgjorde 35 prosent av forskjellene mellom identiske og brødre homofile menn og enda mindre - omtrent 18 prosent - hos homofile kvinner.
Studien, en av de mest omfattende til dags dato, indikerer at et sammensatt samspill av genetikk og miljøfaktorer fungerer sammen for å forme folks seksuelle orientering. Men som andre tvillingsstudier om dette kontroversielle emnet, ble Langströms studie kritisert for mulig rekrutteringsskjevhet, siden bare 12 prosent av mennene i det svenske registeret var inkludert i studien.
Twins Reared Apart
I 1979 gjennomførte Thomas Bouchard det som kanskje er den mest fascinerende tvillingstudien ennå. Da direktør for Minnesota Center for Twin and Family Research, Bouchard så på identiske og broderlige tvillinger skilt i spedbarn og oppdratt fra hverandre. Han fant ut at identiske tvillinger som hadde forskjellige oppdragelser ofte hadde bemerkelsesverdig like personligheter, interesser og holdninger. I et av de mest kjente eksemplene kom Bouchard over tvillinger som hadde blitt separert fra fødselen og gjenforent i en alder av 39 år.
"Tvillingene, " skrev Bouchard senere, "ble funnet å ha gifte kvinner som het Linda, skilt og giftet seg andre gang med kvinner som heter Betty. Den ene het sønnen James Allan, den andre het sønnen James Alan, og begge het deres dyrehunder Leketøy. "
Men MSUTRs Klump er rask med å påpeke at Bouchards funn ikke er et bevis på genetisk determinisme. "Det de viser er at vi kommer inn i verden ikke som tilfeldige vesener eller blanke skifer, " sier Klump. "Når vi går gjennom livet, har vi mye fritt valg, men en del av det frie valget er sannsynligvis basert på ting som vi er veldig gode på og ting vi liker å gjøre. Bouchards studie forteller oss at det er et dynamisk samspill mellom hva vi liker, hva vi vil og miljøene vi velger. "
