|
 Livet blir vanligvis sett på som en kontinuerlig prosess. Det oppstår i øyeblikket av et levende vesen i et egg, en spore eller et frø, går gjennom en rekke mer eller mindre komplekse stadier av utvikling, når en viss blomstring, avtar med aldring og slutter i øyeblikket av gammel alder, når alle livsprosesser stopper.
Vi vet imidlertid fenomenet undertrykkelse av livet, når livet fryser midlertidig i kroppen og livsprosesser blir mer eller mindre undertrykt. Slike fenomener inkluderer søvn, normal og patologisk (hypnose), anestesi (når kroppen utsettes for kloroform, eter, etc.), og til slutt dvalemodus, som er kjent hos mange dyr. I alle disse tilfellene er det imidlertid ikke en fullstendig suspensjon av livsprosesser - bevegelser stopper, følsomheten svekkes betydelig og forsvinner nesten, men metabolske prosesser forblir, dyret slutter ikke å puste, dets organer leveres fortsatt med blod, tarmene fortsetter å fordøye mat. I en tilstand av dvalemodus blir alle disse prosessene kraftig bremset, men likevel stopper de ikke helt.
Vi kjenner også fenomenet skjult liv av frø, sporer og dyreegg. Et frø er et urokkelig objekt, tilsynelatende dødt, livet manifesterer seg ikke i det, men det er verdt å sette det under visse forhold med fuktighet og temperatur, og voldelige livsprosesser vekkes i det. Imidlertid, selv i sovende tilstand, forekommer det under normale lagringsforhold noen veldig svake livsprosesser, eller i det minste noen kjemiske endringer inne i frøene. Derfor kan frø ikke lagres for alltid.
Egg av dyr er mindre hardføre, selv i de tilfellene når de er spesielt tilpasset for langvarig lagring, for eksempel i dafnia. To til tre tiår er fortsatt maksimal levetid under lagring. Det er klart at her i eggene, som i frøene, foregår det noen svake prosesser som endrer et levende vesen.
Men hvis livsprosesser kan bli så undertrykt og redusert at de blir helt usynlige, er det da mulig å stoppe dem en stund ved hjelp av ytre påvirkninger? Er det mulig å avbryte livet slik at det da kommer tilbake igjen?
 Allerede i 1701 ble det gjort et funn som så ut til å gi et bekreftende svar på dette spørsmålet. Den berømte nederlandske amatørmikroskopisten Anton Leeuwenhoek undersøkte sand, som han samlet i takrennen til huset hans i Delft, ved hjelp av sitt eget primitive, men allerede ganske forstørrede mikroskop. For dette formålet la han en liten mengde perfekt tørr sand i et glassrør fylt med vann. Han undersøkte det under et mikroskop og la merke til utseendet i vannet til noen bittesmå "insekter" som svømte raskt ved hjelp av "hjul", det vil si kronene til cilia på hodet.
Dette fenomenet interesserte ham, spesielt siden han ved eksperimenter fant ut at "insekter" er hentet fra tørr sand, og ikke fra vann, og ytterligere eksperimenter viste at de igjen kan tørkes sammen med sanden - de krymper og blir til små klumper, som ikke skiller seg fra sandkorn. I tørr form, sammen med sand, holdt Levenguk disse dyrene, senere kalt rotorer, først i flere uker, deretter i flere måneder eller til og med mer enn et år, og fra tid til annen gjenopplivet dem ved å plassere dem i vann. De fikk liv ganske raskt og svømte raskt, som om ingenting hadde skjedd, til vannet tørket opp. Han rapporterte denne bemerkelsesverdige oppdagelsen av ham til et brev til Royal Society of London, i protokollen som den senere ble publisert for, men tilsynelatende ble det ikke gitt oppmerksomhet til ham på den tiden.
Først senere, i andre halvdel av 1700-tallet, vakte disse eksperimentene med "mirakuløs oppstandelse fra de døde" av tørkede rotorer, forskere. Rundt samme tid undersøkte en annen kjent forsker, Spallanzani, professor i fysikk og naturhistorie ved University of Pavia, dette fenomenet i detalj, og gjorde mange eksperimenter og observasjoner. Han fant at rotorer kan tørke ut og gjenopplive opptil elleve ganger på rad, at tilstedeværelsen av sand er viktig for deres vellykkede vekkelse, noe som gjør tørking mer gradvis, og at når de tørkes, tåler de så høye temperaturer (54-56 ° C) hvor de, når de er i vannet, dør.
I tillegg oppdaget han en annen gruppe skapninger som har nøyaktig samme tørke- og revitaliseringsevner som rotorer - disse var mikroskopiske små skapninger, som ligner på larver, som bor i mosen som vokser på taket. For deres langsomme bevegelser kalte han dem tardigrader, og dette navnet har vært for dem den dag i dag.
Senere viste det seg at en annen gruppe innbyggere i mosser og lav oppfører seg på nøyaktig samme måte - dette er små rundormer av en nematode. Alle disse dyrene er spesielt tilpasset uttørking, akkurat som mosen eller laven de lever i er tilpasset dette. Under solens brennende stråler og under påvirkning av en tørr vind tørker de alle ut, krymper, blir til lette støvflekker som bæres av vinden. En gang; imidlertid vil dugg eller regn fukte mosen, de hovner opp, retter seg og kommer til liv.
Det er interessant at allerede i disse dager, ved oppdagelsen av fenomenet gjenoppliving av tilsynelatende døde dyr, ble to motsatte synspunkter etablert på essensen. Levenguk mente at rotorer ikke tørker ut helt, siden skallene er så tette at de ikke lar vannet fordampe helt. Derfor slutter livet deres ikke helt, men bare svekkes, og blusser opp igjen, og de kommer til liv. Derimot trodde Spallanzani at når det tørker ut, stopper livet faktisk, og da blir dyrene oppreist. Han anerkjente derfor et reelt opphør av livet, et fullstendig avbrudd i det.
Senere, på 1800-tallet, fortsatte disse to diametralt motsatte synene på vekkelse å eksistere samtidig i vitenskapen. Noen forskere prøvde imidlertid å benekte selve vekkelsesfenomenet, og blant dem uttalte den berømte tyske mikroskopisten og forskeren Ciliates Ehrenberg med særlig insistering mot vekkelse. Han hevdet at rotorer i sanden i tørket tilstand ikke bare mate, men også reprodusere, legge egg, og at deres vekkelse bare avhenger av det faktum at de har fått en vane å leve med mer eller mindre fuktighet.
 Ekstremt nøye iscenesatte eksperimentelle studier av de franske biologene Dwyer, Davain og Gavarre, hvis resultater ble verifisert og bekreftet av en spesiell kommisjon fra Paris Biological Society, ledet av den berømte Brock (1860), overbeviste den vitenskapelige verden om gyldigheten av observasjonene til Levenguk og Spallanzani. Brocks kommisjon talte for muligheten for fullstendig tørking og for et fullstendig stopp i livet. “For tiden,” sier Broca, “er det to læresetninger: den ene anerkjenner vekkelse som et viktig fenomen, den andre som et fenomen uavhengig av livet, utelukkende betinget av den materielle siden av et levende vesen. Den første læren er "i full motsetning med resultatene av tørkeeksperimenter, den andre, tvert imot, motsier ikke bare dem, men lar til og med en forklare det grunnleggende tørkeeksperimentet og alle andre eksperimenter."
Slike fremtredende forskere som Claude Bernard, Wilhelm Preyer og senere - Max Vervorn sluttet seg til oppfatningen om muligheten for midlertidig å avbryte livet. Preyer i 1873 foreslo en spesiell betegnelse for hele fenomenet vekkelse - anabiose (fra gresk ava - oppover og - liv, - "vekkelse", "oppstandelse"), som deretter ble fast etablert i vitenskapen.Inntil nylig var de fleste av forskerne involvert i innstillingen av eksperimenter med suspendert animasjon (de stod imidlertid på det motsatte synspunktet - de klarte ikke å skape slike forhold der livets opphør ville være åpenbar, og likevel vekkelse ville forekomme. Derfor ble overbevisningen skapt om at livet ikke stopper helt når det tørker ut, at det i tørkede dyr som ikke har mistet alt vannet i dem, fortsetter noen, til og med veldig svake, dempede livsprosesser, minimum levetid (vita minima). falt ikke i en slik feil som Ehrenberg, og hevdet ikke at tørkede rotorer mates og reproduserer, men tilstedeværelsen av noe metabolisme i dem, i form av i det minste langsomme motoriske prosesser, kunne antas , siden de har rester av vann i omgivelsene, inneholder atmosfæren oksygen.
For å bevise muligheten for å stoppe livet, var det nødvendig å frata de tørkede dyrene alt det gratis vannet i dem, ikke kjemisk bundet, og å slutte å puste. Brocks kommisjon fastslår også at mose med tørkede dyr kan varmes opp til kokepunktet for vann i en halv time, og likevel blir rotorer levende. En slik sterk tørking er imidlertid likevel forbundet med en risiko for livet til de tørkede dyrene. Forfatterne av disse linjene fikk et mer forsiktig tørkeeksperiment i 1920. Mosen med rotorene tørket i luft over kalsiumklorid ble plassert i et prøverør, som i tillegg inneholdt et stykke metallisk natrium for å absorbere gjenværende oksygen og fuktighet. Fra dette prøverøret ble luft pumpet ut med en kvikksølvpumpe til det ble oppnådd et vakuum med et trykk på 0,2 mm, og røret ble deretter forseglet. Etter å ha lagret mosen i den i flere måneder, kom rotorene, gradvis overført til vann, til liv, til tross for et så langt opphold i vakuum uten oksygen og med full tørrhet.
Den østerrikske forskeren Dr. G. Ram klarte å levere i 1920-22. en serie med enda mer overbevisende og effektive eksperimenter.
Først av alt satte han opp et eksperiment med lagring av mose i vakuum, ganske lik min (men uten bruk av natrium), og med nøyaktig de samme resultatene.
Så overførte han sitt arbeid til det berømte laboratoriet for lave temperaturer prof. Kammerling Onnes i Leiden (Holland), hvor det var mulig å bruke alle slags gasser i flytende tilstand. Der satte han opp et eksperiment med tørking av mose med rotorer og tardigrader i inaktive gasser. Mosen ble plassert i et rør som var fylt med helt tørt hydrogen eller helium oppnådd fra flytende gass. Deretter ble denne gassen pumpet ut av en kvikksølvpumpe til fullt mulig vakuum, så ble den sluppet inn igjen og pumpet ut igjen. Etter tre slike manipulasjoner ble røret forseglet og lagret i mer eller mindre lang tid. Etter å ha åpnet den, gjenopplivet dyrene i vannet.
 For enda mer fullstendig tørking bygde Ram et apparat. Mosen ble plassert i en glasskule som denne gassen ble tilført fra et kar med flytende hydrogen, og på veien passerte den gjennom en spole plassert i flytende luft; takket være avkjøling, bosatte de siste restene av fuktigheten som ble utvunnet fra mosen. Røret ble koblet til en kvikksølvpumpe, noe som ga maksimalt vakuum. En lyspære ble koblet til samme rør som en kontrollenhet for å overvåke vakuumet. På den andre siden (på høyre side) kommuniserte ballen med flere reagensglass hvor mosen kunne helles i på slutten av eksperimentet. For å fjerne den adsorberte luften fra disse reagensglassene, som om de festet seg til veggene, ble de oppvarmet til 300 ° C i en elektrisk ovn under eksperimentet. Som i forrige eksperiment ble hydrogen injisert i kulen og pumpet ut flere ganger. Et spesielt trekk ved dette eksperimentet var imidlertid at ballen ble oppvarmet til 70 ° C for mer perfekt tørking.Denne temperaturen er som fastlagt av kontrollen! eksperimenter, har ikke skadelig effekt på tørkede dyr. Etter denne tørkeprosedyren ble mosen hellet i kjølte prøverør ved å vippe røret og forseglet i dem. Disse rørene ble lagret og åpnet på forskjellige tidspunkter, fra en til åtte måneder. Dyrene i dem ble levende.
Til slutt, i tillegg til tørking, utsatte Ram dyrene for ekstremt lave temperaturer, nemlig fra -269 ° til -272,8 ° C, med andre ord til en temperatur som bare var 0,2 ° C høyere enn absolutt null (-273 ° C), dvs. det vil si den laveste teoretiske mulige temperaturen. I alle disse tilfellene var resultatet det samme: etter forsiktig og gradvis tining gjenopplivet de tørkede dyrene etter overføring til vann.
Hva forteller disse Rama-opplevelsene oss? Tørking av dyr med helt tørre gasser (hydrogen, helium) som ikke støtter pusten og som lett trenger inn gjennom skallene, når de pumpes ut til fullstendig vakuum og noe mer oppvarming, bør selvfølgelig fjerne alt gratis vann fra kroppen. Det vil neppe være at absorbert vann forblir under disse forholdene. I fullstendig fravær av oksygen og vann er det vanskelig å forestille seg at noen pusteprosesser kan finne sted - all gassutveksling i kroppen må stoppe. Men hvis det i dette tilfellet fremdeles er mulig å snakke om noe anaerobt (dvs. forekommer uten tilstedeværelse av luft) eller intramolekylære metabolske prosesser som er mulige i kroppen, så når du bruker lave temperaturer, nær absolutt kul, nei hva metabolsk prosesser kan ikke diskuteres. Under disse forholdene, ved temperaturen av flytende helium, er ingen kjemiske reaksjoner mulig i det hele tatt, og desto mindre er selvfølgelig reaksjoner så subtile som de som forekommer i kroppen mulig - de krever deltakelse av vann, kolloider, gasser, salter, enzymer, krever høy mobilitet av kjemiske partikler. Under forhold nær absolutt null mister alle kjemiske molekyler mobiliteten. Ikke bare alle væsker, men også gasser blir faste, kolloider og generelt blir alle forbindelser som inneholder minst kjemisk bundet vann faste som en stein. Kroppen til en tørket rotor under disse forholdene skiller seg nesten ikke mye i sin kjemiske aktivitet fra et kvartskorn.
Dermed må vi innrømme at de tørkede innbyggerne i moser under betingelsene for disse eksperimentene mistet alle, selv de minste, manifestasjoner av livsprosesser. Hva slags liv er mulig i et stykke solid stein? Og hvis livet, etter tining og tilsetting av vann, kom tilbake til dem, betyr dette først og fremst at, men i ka livet er mulig, kan livet avbrytes - det er ikke alltid en kontinuerlig prosess.
Når vi forstår årsakene til dette fenomenet, ser vi at muligheten for tilbakevending av liv til en organisme som er fratatt vann og dessuten er utsatt for virkningen av ekstremt lave temperaturer, bare kan tenkes hvis alle disse destruktive effektene ikke ødelegger levende materie, ikke produsere slike endringer i det som ville være, som kjemikere sier, irreversible. Hvis vi tørker gelatinøs kiselsyre - et uorganisk stoff, som er den samme kolloidale løsningen som de fleste av bestanddelene i en levende organisme, vil vi se at den kan tørkes til en viss grense slik at den bare tykner, men vil ikke endre seg. Det er nødvendig å tilsette vann til det igjen, og det vil igjen bli flytende gelé. Hvis denne grensen imidlertid overskrides, vil geléen bli hard, ugjennomsiktig, og ingen vannmengde vil være i stand til å bringe den tilbake i sin tidligere tilstand, - kiselsyren har gjennomgått irreversible endringer fra overdreven tørking. Det samme skjer med et levende vesen.
Forskning utført de siste 10-15 årene har vist at mange dyr kan bli utsatt for svært alvorlig tørking.Så ved å tørke meitemark er det mulig å trekke ut dem, ifølge eksperimentene mine og Hull, omtrent 3/8 av alt vannet de inneholder.
Japanske skilpaddeleer som kryper i land og sole seg i solen i lang tid, kan tørke ut til det punktet at de mister 80% av vekten.
Jeg klarte å tørke unge frosker og padder til det punktet at jeg mistet halvparten av alt vannet i kroppen. Prof. BD Morozov tørket forskjellige organer og vev fra dyr til tap av 1/4, 1/2 eller til og med 3/4 av vannet, og de mistet ikke vitaliteten. I alle disse tilfellene er tørking mulig bare opp til en viss grense, etterfulgt av irreversible endringer i levende materie og død.
Hos innbyggerne i mos, lav, blir denne tørkeevnen brakt til ekstreme grenser. Gjennom lang evolusjon har det utviklet seg i dem som en tilpasning til deres daglige liv. Deres habitat utsettes periodisk for kraftig tørking under solens brennende stråler, og deretter fuktes av regn, dugg eller tåke. Hvis han ikke hadde evnen til å tørke ut, ville deres død være uunngåelig. Og nå har de levende kolloidene i kroppen deres fått evnen til fritt å gi bort alt vannet i dem, uten å gjennomgå slike irreversible endringer som vil sette livene deres i fare. Under naturlige forhold er det sant, denne tørkingen av dem er aldri fullført, men under eksperimentelle forhold kan det åpenbart føres til tap av alt gratis vann. I fravær av vann viser lave temperaturer, nær absolutt null, seg å være ufarlig.
Vi har derfor her en av de mest bemerkelsesverdige tilfeller av tilpasning til det ytre miljøet, en tilpasning som ikke påvirker utviklingen av noen organer eller formegenskaper, men i en endring i hele strukturen til levende materie, i anskaffelsen av helt ekstraordinære evner av sistnevnte.
Er denne saken enestående? Ikke i det hele tatt. Vi trenger bare å huske de tilfellene av skjult liv som er utbredt i plante- og dyreriket, som vi snakket om ovenfor. Faktisk, selv der, i frø og cyster hos dyr, skjer den samme tilpasningen av levende materie til uttørking og til et lengre opphold i tørket tilstand.
 Og hvis frø og sporer under naturlige forhold ikke er helt tørre og alltid inneholder flere prosent vann, må man tenke at det er denne omstendigheten som forårsaker dem de sakte, svakt uttrykte metabolske prosessene, som til slutt medfører en svekkelse og forsvinnings levedyktighet av frø. Inntil nylig dominerte teorien om "minimalt liv" også i vitenskapen om frø og tvister. Det ble antatt at livet i dem ikke stopper, men bare kommer ned til de mest minimale manifestasjonene av gassutveksling og metabolismeprosessene forbundet med dem. Eksperimenter av Becquerel på frø og McFadane på sporer av mikroorganismer viste at her, under de eksperimentelle forhold, er en fullstendig opphør av livet mulig - et livsbrudd er mulig.
Becquerel utsatte frøene til forskjellige planter for kunstig tørking i vakuum ved oppvarming til 40 ° C, holdt dem i vakuum i 4 måneder og plasserte dem deretter i 10 timer i flytende helium, noe som ga en temperatur på - 269 ° C. spire slike frø, ble det funnet at de spirer enda bedre enn kontrollen, lagret in vivo - så kløverfrø spiret alt, mens bare 90% av kontrollen spiret.
Lignende eksperimenter ble utført av Becquerel på sporene til bregner og moser og av McFadane på sporene til forskjellige bakterier og kokker; i alle disse tilfellene stoppet kraftig tørking i vakuum og temperaturer nær null alle livsprosesser, og gjorde manifestasjoner av minst de mest reduserte metabolske reaksjonene i løpet av timer og dager utenkelige. Likevel, etter eliminering av disse forsinkende forholdene, kom livet tilbake til kroppen og kom til sin rett.
Becquerel sier med rette at protoplasma blir vanskeligere enn granitt under forholdene til disse eksperimentene, og selv om det ikke mister sin kolloidale natur, mister det tilstanden som er nødvendig for assimilering og spredning. Hvis en celle er fratatt vann og bassenger som har gått over i fast tilstand, hvis dens enzymer blir tørket og protoplasmaet har opphørt å være i en kolloidal løsning, er det klart at man i dette tilfellet knapt kan snakke om en "bremsing av livet." Liv uten vann, uten luft, uten kolloidale partikler suspendert i et flytende medium er umulig - under disse spesielle forholdene var det mulig å oppnå ekte "skjult liv" i den forstand Claude Bernard, det vil si fullstendig opphør av livet.
Så det er mulig å stoppe livet, avbryte livsprosessen under visse forhold.
P. Yu. Schmidt
|
