|
 Życie jest zwykle postrzegane jako ciągły proces. Powstaje w momencie pojawienia się żywej istoty w jajku, zarodniku lub nasieniu, przechodzi przez szereg mniej lub bardziej złożonych etapów rozwoju, osiąga określone kwitnienie, ustępuje wraz z wiekiem i kończy się w momencie starości, kiedy ustają wszystkie procesy życiowe.
Znamy jednak zjawisko ucisku życia, kiedy życie w ciele chwilowo zatrzymuje się, a procesy życiowe są mniej lub bardziej stłumione. Takie zjawiska obejmują sen, normalny i patologiczny (hipnoza), znieczulenie (kiedy organizm jest narażony na chloroform, eter itp.), A na końcu hibernację, która jest znana wielu zwierzętom. We wszystkich tych przypadkach nie ma jednak całkowitego wstrzymania procesów życiowych - zatrzymują się ruchy, wrażliwość znacznie słabnie i prawie zanika, ale procesy metaboliczne pozostają, zwierzę nie przestaje oddychać, jego narządy są nadal ukrwione, jelita trwają trawić jedzenie. W stanie hibernacji wszystkie te procesy znacznie zwalniają, ale nadal nie ustają całkowicie.
Znamy również zjawisko ukrytego życia nasion, zarodników i jaj zwierzęcych. Ziarno jest przedmiotem nieruchomym, pozornie martwym, nie objawia się w nim życie, ale warto je umieścić w określonych warunkach wilgotności i temperatury, a budzą się w nim gwałtowne procesy życiowe. Jednak nawet w stanie uśpienia, w normalnych warunkach przechowywania, niektóre bardzo słabe procesy życiowe lub przynajmniej niektóre zmiany chemiczne najwyraźniej zachodzą wewnątrz nasion. Dlatego nasiona nie mogą trwać wiecznie.
Jaja zwierząt są mniej odporne, nawet w przypadkach, gdy są specjalnie przystosowane do długotrwałego przechowywania, na przykład w rozwielitkach. Maksymalny okres przydatności podczas przechowywania to dwie do trzech dekad. Jest oczywiste, że zarówno w jajach, jak iw nasionach zachodzą pewne słabe procesy, które zmieniają żywą istotę.
Ale jeśli procesy życiowe można tak stłumić i zredukować, że stają się całkowicie niewidoczne, to czy można je na chwilę zatrzymać za pomocą wpływów zewnętrznych? Czy można przerwać życie, aby wróciło?
 Już w 1701 roku dokonano odkrycia, które wydawało się dać twierdzącą odpowiedź na to pytanie. Słynny holenderski mikroskop amator Anton Leeuwenhoek zbadał piasek, który zebrał w rynnie dachu swojego domu w Delft, za pomocą własnego, prymitywnego, ale już dość dobrze powiększonego mikroskopu. W tym celu wsypał niewielką ilość idealnie suchego piasku do szklanej rurki wypełnionej wodą. Badając go pod mikroskopem, zauważył pojawienie się w wodzie kilku malutkich „owadów”, które szybko pływały za pomocą „kół”, czyli koron rzęsek na głowie.
Zjawisko to go zaciekawiło, tym bardziej że eksperymentując odkrył, że „owady” są wyciągane z suchego piasku, a nie z wody, a dalsze eksperymenty pokazały, że można je ponownie wysuszyć razem z piaskiem - kurczą się i zamieniają w drobne grudki, nie do odróżnienia z ziaren piasku. W postaci suchej, razem z piaskiem, Levenguk trzymał te zwierzęta, zwane później wrotkami, najpierw przez kilka tygodni, potem przez kilka miesięcy, a nawet ponad rok, a od czasu do czasu ożywił je umieszczając w wodzie. Ożyły dość szybko i pływały żwawo, jakby nic się nie stało, aż woda wyschła. O tym niezwykłym odkryciu poinformował w liście do Royal Society of London, w protokole którego zostało ono później opublikowane, ale najwyraźniej nie poświęcano mu wówczas zbytniej uwagi.
Dopiero później, w drugiej połowie XVIII wieku, te eksperymenty „cudownego zmartwychwstania” suszonych wrotków wzbudziły zainteresowanie naukowców. Mniej więcej w tym samym czasie inny znany naukowiec, Spallanzani, profesor fizyki i historii naturalnej na Uniwersytecie w Pawii, szczegółowo zbadał to zjawisko, dokonując wielu eksperymentów i obserwacji. Odkrył, że wrotki mogą wysychać i ożywić nawet jedenaście razy z rzędu, że obecność piasku jest ważna dla ich pomyślnego odrodzenia, co powoduje, że suszenie jest bardziej stopniowe, a suszone tolerują tak wysokie temperatury (54-56 ° C) w którym, będąc w wodzie, umierają.
Ponadto odkrył inną grupę stworzeń, które mają dokładnie takie same zdolności suszenia i rewitalizacji jak wrotki - były to mikroskopijne małe stworzenia, podobne do gąsienic, żyjące w mchu rosnącym na dachu. Z powodu ich powolnych ruchów nazwał je niesporczakami i to imię pozostało dla nich do dziś.
Później okazało się, że dokładnie tak samo zachowuje się inna grupa mieszkańców mchów i porostów - są to małe glisty nicieni. Wszystkie te zwierzęta są specjalnie przystosowane do wysychania, tak jak przystosowane są do tego mchy czy porosty, w których żyją. Pod palącymi promieniami słońca i pod działaniem suchego wiatru wszystkie wysychają, kurczą się, zamieniają w lekkie pyłki niesione przez wiatr. Jak tylko; jednak rosa lub deszcz zwilży mech, pęcznieją, prostują się i ożywają.
Ciekawe, że już w tamtych czasach, przy samym odkryciu zjawiska odradzania się pozornie martwych zwierząt, ustalono dwa przeciwstawne punkty widzenia na jego istotę. Levenguk uważał, że wrotki nie wysychają całkowicie, ponieważ ich muszle są tak gęste, że nie pozwalają na całkowite odparowanie wody. Dlatego ich życie nie kończy się całkowicie, ale tylko słabnie, a następnie ponownie wybuchają i ożywają. Natomiast Spallanzani uważał, że gdy wyschnie, życie faktycznie ustaje, a następnie zwierzęta zostają wskrzeszone. Rozpoznał zatem rzeczywiste ustanie życia, całkowitą jego przerwę.
Później, w XIX wieku, te dwa diametralnie przeciwstawne poglądy na odrodzenie istniały jednocześnie w nauce. Niektórzy badacze próbowali jednak zaprzeczyć samemu fenomenowi odrodzenia, a wśród nich słynny niemiecki mikroskopista i badacz orzęsków Ehrenberg ze szczególnym naciskiem na odrodzenie. Twierdził, że wrotki w piasku w stanie wysuszonym nie tylko żerują, ale także rozmnażają się, składają jaja, a ich odrodzenie zależy po prostu od tego, że nabrały nawyku życia z mniejszą lub większą wilgotnością.
 Niezwykle starannie zainscenizowane badania eksperymentalne francuskich biologów Dwyera, Davaina i Gavarre'a, których wyniki zostały zweryfikowane i potwierdzone przez specjalną komisję Paryskiego Towarzystwa Biologicznego pod przewodnictwem słynnego Brocka (1860), przekonały świat naukowy o słuszności obserwacje Levenguka i Spallanzaniego. Komisja Brocka opowiedziała się za możliwością całkowitego wyschnięcia i całkowitego zatrzymania życia. „Obecnie”, mówi Broca, „istnieją dwie nauki: jedna uznaje przebudzenie za zjawisko żywotne, druga jako zjawisko niezależne od życia, uwarunkowane wyłącznie materialnym aspektem żywej istoty. Pierwsza doktryna jest „w całkowitej sprzeczności z wynikami eksperymentów suszenia, druga przeciwnie, nie tylko im nie zaprzecza, ale nawet pozwala wyjaśnić podstawowe doświadczenia suszenia i wszystkie inne eksperymenty”.
Do opinii o możliwości czasowego przerwania życia dołączyli tacy wybitni naukowcy jak Claude Bernard, Wilhelm Preyer, a później Max Vervorn. Preyer w 1873 roku zaproponował specjalny termin na całe zjawisko przebudzenia - anabioza (od greckiego ava - w górę i - życie - „przebudzenie”, „zmartwychwstanie”), które następnie utrwaliło się w nauce.Do niedawna większość badaczy zajmowała się organizacją eksperymentów z zawieszoną animacją (stanęli jednak przeciwnie - nie udało im się stworzyć takich warunków, w których ustanie życia byłoby oczywiste, a mimo to nastąpiłoby odrodzenie. że życie nie ustaje całkowicie, gdy wysycha, że u suszonych zwierząt, które nie utraciły całej zawartej w nich wody, niektóre, nawet bardzo słabe, stłumione procesy życiowe nadal trwają, istnieje minimalne życie (vita minima) .Najnowsi badacze oczywiście nie popadli w taki błąd jak Ehrenberg i nie twierdzili, że suszone wrotki żerują i rozmnażają się, ale obecność w nich pewnego metabolizmu, w postaci przynajmniej powolnych procesów motorycznych, może należy założyć, ponieważ zawierają pozostałości wody w otaczającej atmosferze zawierającej tlen.
Aby udowodnić możliwość zatrzymania życia, konieczne było pozbawienie suszonych zwierząt całej zawartej w nich wolnej wody, niezwiązanej chemicznie, oraz zaprzestanie oddychania. Komisja Brocka ustaliła również, że mech z suszonymi zwierzętami można podgrzać do wrzenia wody przez pół godziny, a mimo to wrotki ożywają. Niemniej jednak takie silne wysuszenie wiąże się z zagrożeniem życia suszonych zwierząt. Autorzy tych linii otrzymali dokładniejszy eksperyment suszenia w 1920 roku. Mech wraz z wrotkami suszonymi na powietrzu nad chlorkiem wapnia umieszczono w probówce, która dodatkowo zawierała kawałek metalicznego sodu, który pochłaniał pozostały tlen i wilgoć. Z tej probówki wypompowywano powietrze za pomocą pompy rtęciowej aż do uzyskania próżni o ciśnieniu 0,2 mm, a następnie probówkę uszczelniono. Po kilkumiesięcznym przechowywaniu w nim mchu wrotki, które stopniowo przenoszono do wody, ożywały, mimo tak długiego przebywania w próżni bez tlenu i przy całkowitym wysuszeniu.
Austriackiemu naukowcowi dr G. Ramowi udało się dostarczyć w latach 1920-22. seria jeszcze bardziej przekonujących i skutecznych eksperymentów.
Przede wszystkim przygotował eksperyment przechowywania mchu w próżni, całkiem podobnej do mojej (ale bez użycia sodu) i z dokładnie takimi samymi wynikami.
Następnie swoją pracę przeniósł do słynnego laboratorium niskich temperatur prof. Kammerling Onnes w Leiden (Holandia), gdzie można było stosować dowolne gazy w stanie ciekłym. Tam rozpoczął eksperyment suszenia mchu z wrotkami i niesporczakami w nieaktywnych gazach. Mech umieszczono w rurze wypełnionej absolutnie suchym wodorem lub helem uzyskanym ze skroplonego gazu. Następnie ten gaz był wypompowywany za pomocą pompy rtęciowej do możliwie największej próżni, a następnie był ponownie wpuszczany i ponownie wypompowywany. Po trzech takich manipulacjach probówka została uszczelniona i przechowywana przez mniej więcej długi czas. Po jej otwarciu zwierzęta ożyły w wodzie.
 Aby uzyskać jeszcze pełniejsze suszenie, Ram zbudował aparat. Mech został umieszczony w szklanej kuli, do której ten gaz został dostarczony z naczynia z ciekłym wodorem, a po drodze przeszedł przez cewkę umieszczoną w ciekłym powietrzu; dzięki schłodzeniu osiadły tam ostatnie resztki wilgoci wydobytej z mchu. Rurkę podłączono do pompy rtęciowej, która dawała maksymalną próżnię. Żarówkę podłączono do tej samej rury, co aparat kontrolny do monitorowania próżni. Po drugiej stronie (po prawej) kulka komunikowała się z kilkoma probówkami, do których można było wsypać mech pod koniec eksperymentu. Aby usunąć zaadsorbowane powietrze z tych probówek, jak gdyby przylegało do ich ścianek, podczas eksperymentu ogrzewano je w piecu elektrycznym do 300 ° C. Podobnie jak w poprzednim eksperymencie, do kulki wstrzyknięto wodór i kilkakrotnie wypompowano. Szczególną cechą tego eksperymentu było jednak to, że kulka została podgrzana do 70 ° C w celu dokładniejszego suszenia.Ta temperatura jest ustalona przez sterowanie! eksperymentów, nie ma szkodliwego wpływu na suszone zwierzęta. Po tej procedurze suszenia mech wlano do schłodzonych probówek poprzez przechylenie probówki i zamknięto w nich. Probówki były przechowywane i otwierane w różnym czasie, od jednego do ośmiu miesięcy. Zawarte w nich zwierzęta ożyły.
Wreszcie, oprócz suszenia, Ram wystawiał zwierzęta na ekstremalnie niskie temperatury, a mianowicie od -269 ° C do -272,8 ° C, innymi słowy, temperaturę, która jest tylko o 0,2 ° C wyższa od zera absolutnego (-273 ° C), tj. minimalna teoretycznie możliwa temperatura. We wszystkich tych przypadkach wynik był taki sam: po ostrożnym i stopniowym rozmrażaniu wysuszone zwierzęta ożywały po przeniesieniu do wody.
Co mówią nam te doświadczenia Ramy? Suszenie zwierząt absolutnie suchymi gazami (wodór, hel), które nie wspomagają oddychania i łatwo penetrują muszle, po wypompowaniu do pełnej próżni i trochę więcej ogrzewania, oczywiście powinno usunąć całą wolną wodę z organizmu. Jest mało prawdopodobne, aby zaadsorbowana woda pozostała w tych warunkach. Przy całkowitym braku tlenu i wody trudno sobie wyobrazić, że mogą mieć miejsce jakiekolwiek procesy oddychania - cała wymiana gazowa ciała musi się zatrzymać. Ale jeśli w tym przypadku nadal można mówić o pewnych beztlenowych (tj. Występujących bez obecności powietrza) lub wewnątrzcząsteczkowych procesach metabolicznych, które są możliwe w organizmie, to przy stosowaniu niskich temperatur bliskich absolutnemu kulowi, nie jakie procesy metaboliczne są wykluczone. Rzeczywiście w tych warunkach, w temperaturze ciekłego helu, żadne reakcje chemiczne nie są w ogóle możliwe, a tym mniej oczywiście możliwe są reakcje tak subtelne, jak te zachodzące w organizmie - wymagają udziału wody, koloidów, gazy, sole, enzymy wymagają dużej ruchliwości cząstek chemicznych. W warunkach bliskich zeru absolutnemu wszystkie cząsteczki chemiczne tracą swoją ruchliwość. Nie tylko wszystkie ciecze, ale także gazy przechodzą w stan stały, koloidy i ogólnie wszystkie związki zawierające przynajmniej chemicznie związaną wodę stają się stałe jak kamień. Korpus wysuszonego wrotka w tych warunkach niewiele różni się aktywnością chemiczną od ziarna kwarcu.
Trzeba więc przyznać, że w warunkach tych eksperymentów wysuszeni mieszkańcy mchów całkowicie utracili wszystkie, nawet najmniejsze przejawy procesów życiowych. Jakie życie jest możliwe w kawałku litego kamienia? A jeśli potem, po rozmrożeniu i dodaniu wody, wróciło do nich życie, to znaczy to przede wszystkim, ale w ka życie jest możliwe, życie można przerwać - nie zawsze jest to proces ciągły.
Rozumiejąc przyczyny tego zjawiska, widzimy, że możliwość powrotu życia do organizmu pozbawionego wody, a ponadto poddanego działaniu skrajnie niskich temperatur, jest możliwa tylko wtedy, gdy wszystkie te destrukcyjne skutki nie niszczą żywej materii, nie powodują w nim takich zmian, które byłyby, jak mówią chemicy, nieodwracalne. Rzeczywiście, jeśli wysuszymy galaretowaty kwas krzemowy - substancję nieorganiczną, która jest tym samym roztworem koloidalnym, co większość części składowych żywego organizmu, zobaczymy, że można go wysuszyć do pewnego stopnia, aby tylko zgęstniał, ale nie zmieni się. Konieczne jest ponowne dodanie do niego wody, a ona ponownie zamieni się w płynną galaretkę. Jeśli jednak ta granica zostanie przekroczona, galaretka stanie się twarda, mętna i żadna ilość wody nie przywróci jej do poprzedniego stanu - kwas krzemowy uległ nieodwracalnym zmianom w wyniku nadmiernego wysuszenia. To samo dzieje się z żywą istotą.
Badania przeprowadzone w ciągu ostatnich 10-15 lat wykazały, że wiele zwierząt może być poddanych bardzo silnemu wysuszeniu.Tak więc, susząc dżdżownice, można wydobyć z nich, zgodnie z moimi eksperymentami i Hullem, około 3/8 całej zawartej w nich wody.
Pijawki z żółwi japońskich, które pełzają po brzegu i wygrzewają się na słońcu przez długi czas, mogą wyschnąć do tego stopnia, że stracą 80% swojej wagi.
Udało mi się wysuszyć młode żaby i ropuchy aż do utraty połowy całej wody zawartej w organizmie. Prof. BD Morozov suszył różne narządy i tkanki zwierząt do utraty 1/4, 1/2 lub nawet 3/4 wody, nie tracąc witalności. We wszystkich tych przypadkach suszenie jest możliwe tylko do pewnego poziomu, po którym następują nieodwracalne zmiany w materii żywej i śmierć.
U mieszkańców mchów i porostów ta zdolność wysychania jest maksymalnie ograniczona. Przez długą ewolucję rozwinęła się w nich jako adaptacja do ich codziennego życia. Ich siedlisko jest okresowo poddawane silnemu wysuszeniu pod palącymi promieniami słońca, a następnie zwilżane przez deszcz, rosę lub mgłę. Gdyby nie posiadał zdolności wysychania, ich śmierć byłaby nieunikniona. A teraz żywe koloidy ich ciał nabrały zdolności swobodnego oddawania całej zawartej w nich wody, bez przechodzenia przez nieodwracalne zmiany, które zagrażałyby ich życiu. To prawda, że w warunkach naturalnych ich suszenie nigdy nie jest całkowite, ale w warunkach eksperymentalnych, oczywiście, może doprowadzić do utraty całej wolnej wody. W przypadku braku wody niskie temperatury, bliskie zera absolutnego, okazują się nieszkodliwe.
Mamy zatem tutaj jeden z najbardziej niezwykłych przypadków adaptacji do środowiska zewnętrznego, adaptację, która nie wpływa na rozwój jakichkolwiek narządów czy cech formy, ale na zmianę całej struktury żywej materii, na nabywanie zupełnie niezwykłe zdolności tego ostatniego.
Czy to jedyny w swoim rodzaju przypadek? Ani trochę. Musimy przypomnieć tylko te przypadki ukrytego życia szeroko rozpowszechnione w królestwie roślin i zwierząt, o których mówiliśmy powyżej. Rzeczywiście, nawet tam, w nasionach i cystach zwierząt, zachodzi taka sama adaptacja żywej materii do wysychania i przedłużonego przebywania w stanie wysuszonym.
 A jeśli w warunkach naturalnych nasiona i zarodniki nie są absolutnie suche i zawsze zawierają kilka procent wody, to trzeba pomyśleć, że to właśnie ta okoliczność powoduje w nich te powolne, słabo wyrażone procesy metaboliczne, które w końcu pociągają za sobą osłabienie i osłabienie zanikanie żywotności nasion. Do niedawna teoria „minimalnego życia” dominowała także w nauce w odniesieniu do nasion i sporów. Założono, że życie w nich się nie kończy, a jedynie sprowadza się do najbardziej minimalnych przejawów wymiany gazowej i procesów metabolizmu z nimi związanych. Eksperymenty Becquerela na nasionach i McFadane'a na zarodnikach mikroorganizmów wykazały, że tutaj, w warunkach eksperymentalnych, możliwe jest całkowite ustanie życia - możliwa jest przerwa w życiu.
Becquerel poddał nasiona różnych roślin sztucznemu suszeniu w próżni po podgrzaniu do 40 ° C, trzymał je w próżni przez 4 miesiące, a następnie umieścił na 10 godzin w ciekłym helu, który dał temperaturę - 269 ° C. Kiełkując takie nasiona stwierdzono, że kiełkują one nawet lepiej niż kontrolne hodowane in vivo - tak więc nasiona koniczyny wykiełkowały wszystkie, podczas gdy tylko 90% kiełkowało z nasion kontrolnych.
Podobne eksperymenty przeprowadził Becquerel na zarodnikach paproci i mchów oraz McFadane na zarodnikach różnych bakterii i ziarniaków; we wszystkich tych przypadkach energiczne suszenie w próżni i temperatury bliskie zeru zatrzymywały wszystkie procesy życiowe, sprawiały, że przejawy nawet najbardziej zredukowanych reakcji metabolicznych w ciągu godzin i dni były nie do pomyślenia. Niemniej jednak, po wyeliminowaniu tych opóźniających warunków, życie wróciło do organizmu i weszło w jego własne.
Becquerel słusznie mówi, że w warunkach tych eksperymentów protoplazma staje się twardsza od granitu i choć nie traci swej koloidalnej natury, to traci stan niezbędny do asymilacji i dysymilacji. Jeśli komórka zostanie pozbawiona wody i basenów, które przeszły w stan stały, jeśli jej enzymy są wysuszone, a protoplazma przestała być w stanie roztworu koloidalnego, to jest jasne, że w tym przypadku trudno mówić o „spowolnienie życia”. Życie bez wody, bez powietrza, bez cząstek koloidalnych zawieszonych w ciekłym ośrodku jest niemożliwe - w tych szczególnych warunkach można było osiągnąć prawdziwe „życie ukryte” w sensie Claude'a Bernarda, czyli całkowite ustanie życia.
Zatem zatrzymanie życia, przerwanie procesu życiowego w pewnych warunkach jest możliwe.
P. Yu. Schmidt
|
