tirsdag rørte NASA-astronaut Scott Kelly og den russiske kosmonaut Mikhail Kornienko ned i Kasakhstan efter at have tilbragt hele 340 dage ombord på Den Internationale Rumstation (ISS).

som en del af NASAs “Year In Space”-projekt leverede Kelly og hans jordbundne identiske tvillingebror, pensioneret astronaut Mark Kelly, prøver af blod, spyt og urin og gennemgik en spærring af fysiske og psykologiske tests designet til at studere virkningerne af langvarig rumflyvning på menneskekroppen.

undersøgelser af identiske og broderlige tvillinger har længe været brugt til at fjerne indflydelsen af gener og miljø på bestemte træk. Identiske tvillinger deler alle deres gener, mens broderlige tvillinger kun deler 50 procent. Hvis et træk er mere almindeligt blandt identiske tvillinger end broderlige tvillinger, antyder det, at genetiske faktorer er delvist ansvarlige.”Tvillingestudier er den eneste rigtige måde at udføre naturlige eksperimenter på mennesker,” siger Tim Spector, professor i genetisk epidemiologi ved Kings College, London. “Ved at studere tvillinger kan du lære meget om, hvad der får os til at krydse, hvad der gør os forskellige, og især naturens roller versus naturen, som du bare ikke kan få nogen anden måde.”

Spector er direktør for Tvillingsukregistret, som indeholder data fra 12.000 tvillinger og bruges til at studere de genetiske og miljømæssige årsager til aldersrelaterede komplekse træk og sygdomme. Han vurderer, at tvillingeforskning i øjeblikket udføres i mere end 100 lande, og at de fleste af disse projekter trækker på Oplysninger indeholdt i store databaser som f.eks.

selvom det kan tage et stykke tid, før vi ser resultater fra astronaut-tvillingerne, håber forskerne, at muligheden vil give nogle unikke indsigter i menneskers sundhed. Her er nogle eksempler på, hvad vi har lært af tidligere tvillingestudier—både berømte og berygtede: den victorianske videnskabsmand Francis Galton, en halvfætter af Charles Darvin, var en af de første mennesker, der anerkendte værdien af tvillinger for at studere arveligheden af træk. I et papir fra 1875 med titlen “tvillingernes historie” brugte Galton tvillinger til at estimere de relative virkninger af natur versus natur (et udtryk, som Galton selv opfandt). Men hans faste tro på, at menneskelig intelligens stort set er et spørgsmål om naturen, førte ham til en mørkere sti: han blev en vokal fortaler for eugenik (et andet udtryk, som han opfandt) og ideen om, at “en meget begavet race af mænd” kunne produceres gennem selektiv avl.

gener og I. K.

i 2003 tog Eric Turkheimer, en psykologprofessor ved University of Virginia, et nyt kig på forskningen om arveligheden af I. K., som var stærkt afhængig af tvillingestudier. Turkheimer bemærkede, at de fleste af de undersøgelser, der fandt I. K., stort set skyldes genetik involveret tvillinger fra middelklassebaggrund, og han spekulerede på, hvad mønsteret var blandt fattige mennesker. Da han så på tvillinger fra fattige familier, fandt han, at I. K. s af identiske tvillinger varierede lige så meget som I. K. s af broderlige tvillinger. Med andre ord kan virkningen af at vokse op fattige overvælde et barns naturlige intellektuelle gaver.arbejde med data og biologiske prøver i Tvillsuk-registret har Spector og hans kolleger vist i mere end 600 offentliggjorte papirer, at mange almindelige sygdomme som slidgigt, grå stær og endda rygsmerter har et klart genetisk grundlag for dem. “Da jeg startede på dette område, troede man, at kun ‘seksuelle’ sygdomme var genetiske,” siger Spector. “Vores resultater ændrede denne opfattelse.”

arvelige spiseforstyrrelser

et af de nyere tvillingregistre, der kommer online, Michigan State University Tvillingregister (MSUTR) blev grundlagt i 2001 for at studere genetiske og miljømæssige påvirkninger på en lang række psykiatriske og medicinske lidelser. En af de mest overraskende fund, der kommer ud af gruppens forskning, er, at mange spiseforstyrrelser som anoreksi har en genetisk komponent til dem.

“folk troede i længst tid, at det udelukkende skyldtes Kultur, Medier og sociale faktorer,” siger Msutr-meddirektør Kelly Klump. “På grund af tvillingestudier ved vi nu, at gener tegner sig for den samme mængde variation i spiseforstyrrelser, som de gør ved schisofreni og bipolar lidelse. Vi ville aldrig have vidst det uden tvillingestudier.”

genetikken af fedme

en klassisk tvillingundersøgelse udført af genetiker Claude Bouchard i 1990 så på vigtigheden af gener til opbevaring af kropsfedt. Bouchard, nu ved Louisiana State University, husede et dusin magre unge mandlige tvillinger i en sovesal og overfødte dem med 1.000 kalorier om dagen i tre måneder. Selvom hver deltager var tungere ved afslutningen af eksperimentet, varierede mængden af vægt og fedt betydeligt, fra 9 pund Til 29 pund. Vægtøgning inden for par tvillinger var meget mere ens end vægtøgning mellem forskellige tvillingpar, og tvillingerne i hvert par havde en tendens til at gå op i vægt de samme steder, hvad enten det er i maven, balder eller lår.

Untangling det “homoseksuelle Gen”

talrige tvillingestudier har forsøgt at belyse betydningen af gener i seksuel orientering. I 2008 trak forskere ledet af Niklas Langstr Krostm, en psykiater ved Karolinska Institute i Stockholm, på skattekiste af tvillingedata indeholdt i det svenske Tvillingregister, det største i verden, for at undersøge genetiske og miljømæssige påvirkninger, der bestemmer, om en person er homoseksuel eller ej. Forskerne fandt ud af, at genetik kun tegnede sig for 35 procent af forskellene mellem identiske og broderlige homoseksuelle mænd og endnu mindre—omtrent 18 procent—hos homoseksuelle kvinder.

undersøgelsen, en af de mest omfattende til dato, indikerer, at et komplekst samspil mellem genetik og miljøfaktorer arbejder sammen for at forme folks seksuelle orienteringer. Men ligesom andre tvillingestudier om dette kontroversielle emne blev Langstr Kristians undersøgelse kritiseret for mulig rekrutteringsforstyrrelse, da kun 12 procent af mændene i det svenske register var inkluderet i undersøgelsen.

tvillinger opdrættet fra hinanden

i 1979 gennemførte Thomas Bouchard det, der måske er den mest fascinerende tvillingestudie endnu. Derefter direktør for Minnesota Center for Tvilling-og Familieforskning, Bouchard kiggede på identiske og broderlige tvillinger adskilt i spædbarnet og opdrættet fra hinanden. Han fandt ud af, at identiske tvillinger, der havde forskellige opdragelser, ofte havde bemærkelsesværdigt lignende personligheder, interesser og holdninger. I et af de mest berømte eksempler stødte Bouchard på tvillinger, der var blevet adskilt fra fødslen og genforenet i en alder af 39 år.”tvillingerne,” skrev Bouchard senere, ” viste sig at have giftet sig med kvinder ved navn Linda, skilt og gift anden gang med kvinder ved navn Betty. Den ene navngav sin søn James Allan, den anden navngav sin søn James Alan, og begge navngav deres kæledyrshunde legetøj.”

men MSUTRS Klump er hurtig til at påpege, at Bouchards resultater ikke er bevis på genetisk determinisme. “Hvad de viser er, at vi vi kommer ind i verden ikke som tilfældige væsener eller blanke skifer,” siger Klump. “Når vi går gennem livet, har vi meget frit valg, men en del af det frie valg er sandsynligvis baseret på ting, som vi er rigtig gode til, og ting, som vi kan lide at gøre. Bouchards undersøgelse fortæller os, at der er et dynamisk samspil mellem hvad vi kan lide, hvad vi ønsker og de miljøer, vi vælger.”