|
 Elämä nähdään yleensä jatkuvana prosessina. Se syntyy elävän olennon syntymishetkellä munassa, itiössä tai siemenessä, se käy läpi useita enemmän tai vähemmän monimutkaisia kehitysvaiheita, saavuttaa tietyn kukinnan, vähenee ikääntymisen myötä ja päättyy vanhuuden aikaan, kun kaikki elämän prosessit pysähtyvät.
Tiedämme kuitenkin elämän sorron ilmiön, kun elämä pysähtyy väliaikaisesti kehossa ja elämän prosessit ovat enemmän tai vähemmän tukahdutettuja. Tällaisia ilmiöitä ovat uni, normaali ja patologinen (hypnoosi), anestesia (kun keho altistetaan kloroformille, eetterille jne.) Ja lopuksi lepotila, joka tunnetaan monilla eläimillä. Kaikissa näissä tapauksissa elämänprosessit eivät ole kokonaan keskeytyneet - liikkeet pysähtyvät, herkkyys heikkenee merkittävästi ja melkein katoaa, mutta aineenvaihduntaprosessit pysyvät, eläin ei lopeta hengitystä, sen elimissä on edelleen verta, suolisto jatkaa ruoan sulattamista. Lepotilassa kaikki nämä prosessit hidastuvat suuresti, mutta silti ne eivät pysähdy kokonaan.
Tunnemme myös siementen, itiöiden ja eläinmunien piilotetun elämän ilmiön. Siemen on liikkumaton esine, näennäisesti kuollut, elämä ei ilmene siinä, mutta se kannattaa laittaa tiettyihin kosteus- ja lämpötilaolosuhteisiin, ja siinä herättävät väkivaltaiset elämän prosessit. Jopa lepotilassa, normaaleissa varastointiolosuhteissa, siementen sisällä ilmeisesti esiintyy joitain hyvin heikkoja elämänprosesseja tai ainakin joitain kemiallisia muutoksia. Siksi siemenet eivät voi kestää ikuisesti.
Eläinten munat ovat vähemmän kestäviä, myös silloin, kun ne on erityisesti sovitettu pitkäaikaiseen varastointiin, esimerkiksi Daphniaan. Kaksi-kolme vuosikymmentä on edelleen suurin käyttöaika varastoinnin aikana. On selvää, että täällä munissa, kuten siemenissä, tapahtuu joitain heikkoja prosesseja, jotka muuttavat elävää olentoa.
Mutta jos elämän prosessit voidaan niin tukahduttaa ja vähentää, että niistä tulee täysin näkymättömiä, niin onko mahdollista pysäyttää ne hetkeksi ulkoisten vaikutusten avulla? Onko mahdollista keskeyttää elämä niin, että se palaa sitten takaisin?
 Jo vuonna 1701 tehtiin löytö, joka näytti antavan myöntävän vastauksen tähän kysymykseen. Kuuluisa hollantilainen amatöörimikroskopisti Anton Leeuwenhoek tutki hiekkaa, jonka hän keräsi talonsa Delftissä olevan katon kouruun oman primitiivisen, mutta jo varsin suurennetun mikroskoopin avulla. Tätä varten hän laittoi pienen määrän täysin kuivaa hiekkaa lasiputkeen, joka oli täynnä vettä. Tutkittuaan sitä mikroskoopilla hän huomasi pienten "hyönteisten" esiintymisen vedessä, jotka uivat nopeasti "pyörien", ts. Pään kruunujen kruunujen avulla.
Tämä ilmiö kiinnosti häntä, varsinkin kun kokeilla hän havaitsi, että "hyönteiset" otetaan kuivasta hiekasta eikä vedestä, ja lisätutkimukset osoittivat, että ne voidaan jälleen kuivata yhdessä hiekan kanssa - ne kutistuvat ja muuttuvat pieniksi kokkareiksi, joita ei voida erottaa toisistaan. hiekanjyvistä. Levenguk piti näitä eläimiä, joita myöhemmin kutsuttiin rotiferiksi, kuivassa muodossa yhdessä aluksi useita viikkoja, sitten useita kuukausia tai jopa yli vuoden, ja toisinaan elvytti ne asettamalla ne veteen. He heräävät eloon melko nopeasti ja uivat reippaasti, ikään kuin mitään ei olisi tapahtunut, kunnes vesi kuivui. Hän ilmoitti tästä merkittävästä löytöstään kirjeeseen Lontoon kuninkaalliselle seuralle, jonka pöytäkirjassa se myöhemmin julkaistiin, mutta ilmeisesti häneen kiinnitettiin vähän huomiota tuolloin.
Vasta myöhemmin, 1700-luvun toisella puoliskolla, nämä kuivattujen rotiferien "ihmeellisen ylösnousemuksen" kokeet herättivät tutkijoiden kiinnostuksen. Noin samaan aikaan toinen kuuluisa tutkija, Pavian yliopiston fysiikan ja luonnontieteiden professori Spallanzani, tutki tätä ilmiötä yksityiskohtaisesti tekemällä monia kokeita ja havaintoja. Hän havaitsi, että rotiferit voivat kuivua ja elpyä jopa yksitoista kertaa peräkkäin, että hiekan läsnäolo on tärkeää niiden menestyksekkäälle herätykselle, mikä tekee kuivumisesta asteittaista ja että kuivassa tilassa he voivat sietää niin korkeita lämpötiloja (54-56 ° C), joissa vedessä ollessaan he kuolevat.
Lisäksi hän löysi toisen ryhmän olentoja, joilla on täsmälleen samat kuivumis- ja elvytysominaisuudet kuin rotiferilla - nämä olivat mikroskooppisia pieniä, toukkia muistuttavia olentoja, jotka asuivat katolla kasvavassa sammalessa. Heidän hitaista liikkeistään hän kutsui heitä tardigradeiksi, ja tämä nimi on säilynyt heidän kanssaan tähän päivään asti.
Myöhemmin kävi ilmi, että toinen sammalien ja jäkälien asukasryhmä käyttäytyy täsmälleen samalla tavalla - nämä ovat pienen sukkulamaton pyöreitä matoja. Kaikki nämä eläimet on erityisesti mukautettu kuivumaan, samalla tavalla kuin sammal tai jäkälä, jossa he elävät. Palavien auringon säteiden alla ja kuivan tuulen vaikutuksesta ne kaikki kuivuvat, kutistuvat, muuttuvat tuulen kantamiksi kevyiksi pölypilkoiksi. Niin pian kuin; kaste tai sade kostuttaa sammalen, ne turpoavat, suoristuvat ja heräävät eloon.
On mielenkiintoista, että jo noina päivinä, ilmeisesti kuolleiden eläinten herätyksen ilmiön löytämisen yhteydessä, sen olemukselle vahvistettiin kaksi vastakkaista näkökulmaa. Levenguk uskoi, että rotiferit eivät kuivu kokonaan, koska niiden kuoret ovat niin tiheitä, että ne eivät salli veden haihtua kokonaan. Siksi heidän elämänsä ei lopu kokonaan, vaan vain heikkenee ja syttyy sitten uudelleen, ja he heräävät eloon. Sitä vastoin Spallanzani uskoi, että kuivumisen jälkeen elämä todella loppuu ja sitten eläimet nousevat ylös. Siksi hän tunnusti elämän todellisen lopettamisen, sen täydellisen keskeytymisen.
Myöhemmin, 1800-luvulla, nämä kaksi täysin vastakkaista herätysnäkemystä olivat edelleen olemassa samanaikaisesti tieteessä. Jotkut tutkijat yrittivät kuitenkin kieltää herätysilmiön, ja heidän joukossaan kuuluisa saksalainen mikroskopisti ja tutkija siliaatti Ehrenberg puhui erityisen voimakkaasti herätystä vastaan. Hän väitti, että kuivassa tilassa olevat hiekkakivet eivät vain ruoki, vaan myös lisääntyvät, munivat munia ja että niiden herätys riippuu yksinkertaisesti siitä, että heillä on tapana elää enemmän tai vähemmän kosteuden kanssa.
 Ranskalaisten biologien Dwyerin, Davainin ja Gavarren erittäin huolellisesti toteutetut kokeelliset tutkimukset, joiden tulokset tarkisti ja vahvisti Pariisin biologisen yhdistyksen erityiskomissio, jonka puheenjohtajana toimi kuuluisa Brock (1860), vakuutti tiedemaailman Levengukin ja Spallanzanin havaintojen pätevyydestä. Brock-komissio kannatti mahdollisuutta täydelliseen kuivumiseen ja elämän täydelliseen lopettamiseen. "Tällä hetkellä", sanoo Broca, "on kaksi opetusta: yksi tunnustaa herätyksen elämänilmiöksi, toinen elämästä riippumattomaksi ilmiöksi, jonka ehdollistaa yksinomaan elävän olennon aineellinen puoli. Ensimmäinen opetus on "täysin ristiriidassa kuivauskokeiden tulosten kanssa, toinen päinvastoin ei vain ole ristiriidassa niiden kanssa, vaan jopa antaa mahdollisuuden selittää kuivausperuskokemus ja kaikki muut kokeet".
Sellaiset merkittävät tutkijat kuin Claude Bernard, Wilhelm Preyer ja myöhemmin - Max Vervorn yhtyivät mielipiteeseen mahdollisuudesta keskeyttää elämä väliaikaisesti. Preyer ehdotti vuonna 1873 erityistä termiä koko herätysilmiölle - anabioosi (kreikan kielestä ylöspäin ja - elämä, "herätys", "ylösnousemus"), joka sitten vakiintui tieteessä.Viime aikoihin asti suurin osa tutkijoista, jotka ovat osallistuneet keskeytetyn animaation kokeiluihin (he seisoivat kuitenkin päinvastaisessa näkökulmassa - he eivät voineet luoda olosuhteita, joissa elämän lopettaminen olisi ilmeistä ja että kuitenkin tapahtuisi herätys. Siksi vakaumus luotiin että elämä ei lopu kokonaan kuivumisessa, että kuivatuissa eläimissä, jotka eivät ole menettäneet kaikkea siinä olevaa vettä, jotkut jopa erittäin heikot, vaimennetut elämänprosessit etenevät edelleen, on olemassa vähimmäisikä (vita minimum). eivät laskeneet sellaiseen virheeseen kuin Ehrenberg, eivätkä väittäneet, että kuivatut rotiferit ruokkivat ja lisääntyvät, mutta voidaan olettaa, että niissä on jonkin verran aineenvaihduntaa ainakin hitaiden motoristen prosessien muodossa, koska niiden ympäristössä on vesijäämiä ilmakehässä on happea.
Elämän pysäyttämisen mahdollisuuden osoittamiseksi oli tarpeen riistää kuivatut eläimet kaikesta niiden sisältämästä vapaasta vedestä, joka ei ole kemiallisesti sitoutunut, ja lopettaa hengitys. Brockin komissio vahvisti myös, että sammalia kuivattujen eläinten kanssa voidaan kuumentaa veden kiehumispisteeseen puolen tunnin ajan, ja kuitenkin rotiferit heräävät eloon. Tällainen voimakas kuivaus liittyy kuitenkin riskiin kuivattujen eläinten elämään. Näiden linjojen kirjoittajille annettiin huolellisempi kuivauskokemus vuonna 1920. Sammal, jossa oli rotififereitä, kuivattuina ilmassa kalsiumkloridin päällä, pantiin koeputkeen, joka sisälsi lisäksi palan metallista natriumia absorboimaan jäännöshapen ja kosteuden. Tästä koeputkesta ilmaa pumpattiin elohopeapumpulla, kunnes saavutettiin tyhjiö, jonka paine oli 0,2 mm, ja putki suljettiin sitten. Varastettuaan sammalia siinä useita kuukausia rotififers siirtyivät vähitellen veteen ja elpyivät huolimatta niin pitkästä oleskelusta tyhjössä ilman happea ja täysin kuivina.
Itävaltalainen tiedemies Dr.G.Ram onnistui synnyttämään vuosina 1920-22. sarja entistä vakuuttavampia ja tehokkaampia kokeita.
Ensinnäkin hän aloitti kokeilun sammalin varastoimisesta tyhjiössä, joka on melko samanlainen kuin minun (mutta ilman natriumia) ja täsmälleen samoilla tuloksilla.
Sitten hän siirsi työnsä kuuluisaan matalien lämpötilojen laboratorioon prof. Kammerling Onnes Leidenissä (Hollanti), jossa oli mahdollista käyttää mitä tahansa kaasuja nestemäisessä tilassa. Siellä hän aloitti kokeen kuivaamalla sammalta pyörivillä ja tardigradeilla passiivisissa kaasuissa. Sammal asetettiin putkeen, joka täytettiin täysin kuivalla vedyllä tai nesteytetystä kaasusta saadulla heliumilla. Sitten tämä kaasu pumpattiin elohopeapumpulla mahdollisimman täyteen tyhjiöön, sitten se päästettiin sisään ja pumpattiin uudelleen. Kolmen tällaisen käsittelyn jälkeen putki suljettiin ja varastoitiin enemmän tai vähemmän pitkään. Sen avaamisen jälkeen eläimet elpyivät vedessä.
 Vielä täydellisempää kuivumista varten Ram rakensi laitteen. Sammal asetettiin lasipalloon, johon tämä kaasu tuli astiasta, jossa oli nestemäistä vetyä, ja matkalla se kulki nestemäiseen ilmaan asetetun kelan läpi; jäähdytyksen ansiosta viimeiset sammalta uutetun kosteuden jäänteet asettuvat sinne. Putki liitettiin elohopeapumppuun, joka antoi maksimaalisen tyhjiön. Hehkulamppu liitettiin samaan putkeen kuin ohjauslaite tyhjiön seuraamiseksi. Toisella puolella (oikealla) pallo oli yhteydessä useaan koeputkeen, joihin sammal voitiin kaataa kokeen lopussa. Adsorboituneen ilman poistamiseksi näistä koeputkista, ikään kuin ne tarttuisivat niiden seiniin, ne kuumennettiin kokeen aikana 300 ° C: seen sähköuunissa. Kuten edellisessä kokeessa, vetyä ruiskutettiin palloon ja pumpattiin ulos useita kertoja. Tämän kokeen erikoisuutena oli kuitenkin myös se, että pallo kuumennettiin 70 ° C: seen täydellisemmän kuivauksen aikaansaamiseksi.Tämä lämpötila määritetään säätimen avulla! kokeilla, ei ole haitallista vaikutusta kuivattuihin eläimiin. Tämän kuivausmenettelyn jälkeen sammal kaadettiin jäähdytettyihin koeputkiin kallistamalla putkea ja sinetöitiin niihin. Näitä putkia varastoitiin ja avattiin eri aikoina, yhdestä kahdeksaan kuukauteen. Niissä olevat eläimet heräsivät eloon.
Lopuksi Ram altistaa eläimet kuivumisen lisäksi erittäin matalille lämpötiloille, nimittäin -269 ° - -272,8 ° C: een, toisin sanoen lämpötilaan, joka on vain 0,2 ° C korkeampi kuin absoluuttinen nolla (-273 ° C), ts. eli teoreettisesti mahdollinen lämpötila. Kaikissa näissä tapauksissa tulos oli sama: huolellisen ja asteittaisen sulatuksen jälkeen kuivatut eläimet elivät uudelleen siirrettyään veteen.
Mitä nämä Rama-kokemukset kertovat meille? Eläinten kuivaus ehdottomasti kuivilla kaasuilla (vety, helium), jotka eivät tue hengitystä ja tunkeutuvat helposti kuoriin, pumpattuna täydelliseen tyhjiöön ja vielä jonkin verran kuumennusta, pitäisi luonnollisesti poistaa kaikki vapaa vesi kehosta. Adsorboitunut vesi ei todennäköisesti pysy näissä olosuhteissa. Hapen ja veden täydellisessä puuttuessa on vaikea kuvitella, että hengitysprosessit voisivat tapahtua - kaiken kaasunvaihdon kehossa on lopetettava. Mutta jos tässä tapauksessa on vielä mahdollista puhua joistakin anaerobisista (ts. Ilman ilmaa esiintyvistä) tai molekyylinsisäisistä aineenvaihduntaprosesseista, jotka ovat mahdollisia kehossa, silloin kun käytetään matalia lämpötiloja lähellä absoluuttista kulia, ei mitä aineenvaihduntaprosesseja ei tule kysymykseen. Todellakin, näissä olosuhteissa nestemäisen heliumin lämpötilassa kemialliset reaktiot eivät ole lainkaan mahdollisia, ja silti luonnollisesti niin hienovaraiset kuin elimistössä esiintyvät reaktiot ovat mahdollisia - ne edellyttävät veden, kolloidien, kaasujen, suolojen, entsyymien osallistumista, vaativat kemikaalien suurta liikkuvuutta hiukkasia. Absoluuttisen nollan lähellä olevissa olosuhteissa kaikki kemialliset molekyylit menettävät liikkuvuutensa. Kaikkien nesteiden lisäksi myös kaasut siirtyvät kiinteään tilaan, kolloidit ja yleensä kaikki vähintään kemiallisesti sitoutunutta vettä sisältävät yhdisteet muuttuvat kiinteiksi kuin kivi. Kuivatun rotiferin runko näissä olosuhteissa tuskin eroaa suuresti kemiallisessa aktiivisuudessaan kvartsirakeesta.
Siksi on myönnettävä, että näiden kokeiden olosuhteissa sammaleiden kuivatut asukkaat menettivät kokonaan kaikki, jopa pienimmätkin elämänprosessien ilmentymät. Millainen elämä on mahdollista kivenpalassa? Ja jos sitten sulamisen ja veden lisäämisen jälkeen elämä palasi heille, niin se tarkoittaa ennen kaikkea sitä, mutta elämä on mahdollista, elämä voidaan keskeyttää - se ei ole aina jatkuva prosessi.
Ymmärtämällä tämän ilmiön syyt näemme, että mahdollisuus palata elämään organismista, josta ei ole vettä ja joka on lisäksi altistettu erittäin alhaisille lämpötiloille, on mahdollista vain, jos kaikki nämä tuhoavat vaikutukset eivät tuhoa elävää ainetta, eivät tuota siinä sellaisia muutoksia, jotka olisi, kuten kemistit sanovat, peruuttamaton. Todellakin, jos kuivataan hyytelömäinen piihappo - epäorgaaninen aine, joka on sama kolloidiliuos kuin suurin osa elävän organismin ainesosista, näemme, että se voidaan kuivata tiettyyn rajaan asti, jotta se vain sakeutuu, mutta ei muutu. On tarpeen lisätä siihen vettä uudelleen, ja se muuttuu jälleen nestemäiseksi hyytelöksi. Jos kuitenkin tämä raja ylittyy, hyytelö muuttuu kovaksi, läpinäkymättömäksi eikä mikään vesimäärä voi palauttaa sitä edelliseen tilaansa - piihappo on muuttunut peruuttamattomasti liiallisesta kuivumisesta. Sama tapahtuu elävän olennon kanssa.
Viimeisten 10–15 vuoden aikana tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että monet eläimet voidaan kuivata erittäin voimakkaasti.Joten kuivaamalla lieroja on mahdollista saada niistä kokeideni ja Hullin mukaan noin 3/8 kaikesta niiden sisältämästä vedestä.
Japanin kilpikonnapotkut, jotka ryömivät rantaan ja aurinkovat pitkään auringossa, voivat kuivua niin, että ne menettävät 80% painostaan.
Onnistuin kuivattamaan nuoret sammakot ja rupikonnat siihen pisteeseen asti, että menetin puolet kehon vedestä. Prof. BD Morozov kuivatti eläinten eri elimet ja kudokset 1/4, 1/2 tai jopa 3/4 veden menetykseksi, eivätkä ne menettäneet elinvoimaisuuttaan. Kaikissa näissä tapauksissa kuivaus on mahdollista vain tiettyyn rajaan saakka, minkä jälkeen seuraavat elävän aineen ja kuoleman peruuttamattomat muutokset.
Sammalien ja jäkälien asukkailla tämä kuivumiskyky tuodaan äärirajoille. Pitkän evoluution kautta se on kehittynyt heissä sopeutumisena heidän jokapäiväiseen elämäänsä. Niiden elinympäristö kuivuu ajoittain voimakkaasti palavien auringon säteiden alla ja kastuu sitten sateella, kasteella tai sumussa. Jos hänellä ei olisi kykyä kuivua, heidän kuolemansa olisi väistämätöntä. Ja nyt heidän ruumiinsa elävät kolloidit ovat hankkineet kyvyn luovuttaa vapaasti kaikki sisältämänsä vesi tekemättä sellaisia peruuttamattomia muutoksia, jotka vaarantaisivat heidän elämänsä. Luonnollisissa olosuhteissa on totta, että niiden kuivaus ei ole koskaan täydellistä, mutta koeolosuhteissa se voi luonnollisesti johtaa kaiken vapaan veden häviöön. Veden puuttuessa alhaiset lämpötilat, lähellä absoluuttista nollaa, osoittautuvat vaarattomiksi.
Siksi meillä on täällä yksi merkittävimmistä ulkoiseen ympäristöön sopeutumisen tapauksista, sopeutuminen, joka ei vaikuta minkään elimen tai muodon piirteiden kehitykseen, vaan koko elävän aineen rakenteen muutokseen, kun jälkimmäinen hankkii täysin poikkeukselliset kyvyt.
Onko tämä tapaus ainutlaatuinen? Ei lainkaan. Meidän on muistettava vain ne tapaukset piilotetusta elämästä, joka on levinnyt laajasti kasvi- ja eläinvaltakunnassa ja joista puhuimme edellä. Jopa siellä, eläinten siemenissä ja kystissä, tapahtuu sama elävän aineen sopeutuminen kuivumiseen ja pitkäaikaiseen oleskeluun kuivassa tilassa.
 Ja jos luonnollisissa olosuhteissa siemenet ja itiöt eivät ole täysin kuivia ja sisältävät aina useita prosentteja vettä, on ajateltava, että juuri tämä seikka aiheuttaa heille niitä hitaita, heikosti ilmaistuja aineenvaihduntaprosesseja, jotka lopulta aiheuttavat heikkenemistä ja katoamista siementen elinkelpoisuus. Viime aikoihin asti "vähäisen elämän" teoria hallitsi myös tieteessä siemeniä ja riitoja. Oletettiin, että elämä heissä ei pysähdy, vaan tulee vain kaasunvaihdon ja niihin liittyvien aineenvaihduntaprosessien vähiten ilmentyviin osiin. Becquerelin kokeet siemenillä ja McFadane mikro-organismien itiöillä osoittivat, että tässä koeolosuhteissa elämän täydellinen lopettaminen on mahdollista - tauko elämässä on mahdollista.
Becquerel altisti erilaisten kasvien siemenet keinotekoisesti kuivattamiselle tyhjiössä, kun ne kuumennettiin 40 ° C: seen, pidettiin niitä tyhjiössä 4 kuukautta ja laitettiin sitten 10 tunniksi nestemäiseen heliumiin, joka antoi lämpötilan 269 ° C. Kun ität tällaisia siemeniä, havaittiin, että ne itävät vielä paremmin kuin verrokki, varastoitu in vivo - niin apilan siemenet itävät kaikki, kun taas vain 90% kontrollista iti.
Samanlaiset kokeet suoritti Becquerel saniaisten ja sammalden itiöillä ja McFadane erilaisten bakteerien ja kokkien itiöillä; Kaikissa näissä tapauksissa voimakas kuivaus tyhjiössä ja lähellä nollaa olevat lämpötilat pysäyttivät kaikki elämänprosessit, joten jopa vähiten metabolisten reaktioiden ilmentymät tuntien ja päivien aikana olivat käsittämättömiä. Näiden hidastuneiden olosuhteiden poistamisen jälkeen elämä palasi kuitenkin kehoon ja tuli omaansa.
Becquerel sanoo perustellusti, että näiden kokeiden olosuhteissa protoplasma muuttuu kovemmaksi kuin graniitti, ja vaikka se ei menetä kolloidista luonnettaan, se menettää tilan, joka on välttämätön assimilaatiolle ja dissimilaatiolle. Jos solulta puuttuu vesi ja altaat, jotka ovat siirtyneet kiinteään tilaan, jos sen entsyymit kuivataan ja protoplasma on lakannut olemasta kolloidisen liuoksen tilassa, on selvää, että tässä tapauksessa tuskin voidaan puhua "elämän hidastumisesta". Elämä ilman vettä, ilman ilmaa, ilman nestemäiseen väliaineeseen suspendoituneita kolloidisia hiukkasia on mahdotonta - näissä erityisolosuhteissa oli mahdollista saavuttaa todellinen "piilotettu elämä" Claude Bernardin merkityksessä, eli elämän täydellinen lopettaminen.
Joten elämän pysäyttäminen, elämänprosessin keskeyttäminen tietyissä olosuhteissa ovat mahdollisia.
P. Yu. Schmidt
|
