Anabioza (od łac. Anabioza - „rewitalizacja”) to stan organizmu żywego, w którym procesy życiowe (przemiana materii itp.) Są tak spowolnione, że nie ma wszystkich widocznych przejawów życia. Przynajmniej taką definicję tego terminu podaje Biological Encyclopedic Dictionary.
Rotifer
Anabioza to powszechne zjawisko w królestwie zwierząt. Na przykład u owadów w temperaturach ujemnych cały ich rozwój spowalnia lub praktycznie się zatrzymuje. Nietoperze, gryzonie, niektóre ptaki, gady i płazy mogą popaść w letarg.
Po raz pierwszy w 1705 roku holenderski wynalazca mikroskopu Anthony van Leeuwenhoek zwrócił uwagę na zjawisko zawieszonej animacji. A stało się to po tym, jak wziął suchy piasek, zwilżył go i umieścił pod okularem mikroskopu. Ku zaskoczeniu Levenguka, nieruchome stworzenia zaczęły się poruszać. Były to mikroskopijne robaki - wrotki.
W 1743 roku angielski przyrodnik John Thurberville Needham zaobserwował podobne zjawisko u nicieni pszenicy Tylenchus Tritici. Larwy tego robaka mogły przetrwać co najmniej dwa lata w suszonych ziarnach pszenicy. W glebie wraz z ziarnami larwy nicieni „ożyły”.
W 1777 roku włoski naukowiec Lazzaro nie tylko potwierdził eksperymenty Levenguka na wrotkach, ale także odkrył niesporczaki - mikroskopijne stworzenia żyjące w mchach i porostach. Okazało się, że niesporczaki, podobnie jak wrotki, wytrzymują długotrwałe suszenie i po zwilżeniu ożywają.
Z biegiem czasu pojawiło się kilka punktów widzenia na czynniki, które pozwalają organizmom tolerować długotrwałe suszenie. Dlatego Leeuwenhoek założył, że wrotki są chronione przed wysychaniem przez gęstą membranę, która zatrzymuje wilgoć. Z kolei T. Needham uważał, że suszone wrotki utrzymują życie bez wody i tlenu ze względu na pewne osobliwości ich organizmu.
Film promocyjny:
Minęły dziesięciolecia, ale zainteresowanie „zjawiskiem wskrzeszania” zwierząt i roślin nie słabło, a wręcz przeciwnie, przyciągało coraz większą uwagę. Wreszcie w 1873 roku niemiecki naukowiec Wilhelm Preyer zaproponował nazwanie tego niesamowitego zjawiska zawieszeniem animacji.
Liczne badania zawieszonej animacji u zwierząt przeprowadził rosyjski naukowiec P. I. Bakhmetyev. Badał wpływ niskich temperatur na fizjologię owadów i ssaków, w szczególności nietoperzy.
Odkrył więc, że temperatura ciała motyla umieszczonego w komorze chłodniczej najpierw powoli spadała do -10 ° C, potem szybko wzrosła do -1,5 ° C, a potem znowu spadła do -10 ° C. To tajemnicze zjawisko P. I. Bakhmetyev nazwał skok temperatury.
Od dawna wiadomo, że substancje mogą znajdować się w jednym z trzech stanów skupienia: stałym, ciekłym i gazowym. W tym przypadku ciało stałe dzieli się na krystaliczne i bezpostaciowe. Kiedy niektóre substancje przechodzą z cieczy w ciało stałe, ich cząsteczki również tworzą kryształy.
Tak więc w 1938 roku amerykański naukowiec B. Layeth odkrył, że zamarzające organizmy giną w wyniku pojawiania się kryształków lodu w ich ciałach, co prowadzi do zniszczenia błon i cytoplazmy komórek.
Oczywiście zawieszona animacja to odpowiednia reakcja organizmu na określone warunki środowiskowe: w szczególności na spadek lub wzrost temperatury. Faktem jest, że niektóre zwierzęta w tak niebezpiecznych dla życia warunkach przechowują pożywienie, inne migrują do bardziej sprzyjających i żerujących miejsc. I po trzecie - nie tworzą rezerw, pozostają na miejscu, ale mogą pogrążyć się w specjalnym stanie, w którym aktywność procesów metabolicznych w organizmie jest znacznie zmniejszona, co prowadzi do spadku temperatury, częstości akcji serca, częstości oddechów itp.
W hibernacji zanurzonych jest wiele gatunków mięczaków, skorupiaków, pająków i owadów, a także ryb, płazów, gadów, ptaków i ssaków.
Przed przejściem w stan hibernacji w organizmie zwierzęcia zachodzą złożone zmiany fizjologiczne. Tak więc w przededniu zawieszenia animacji w jamach ciała, pod skórą, wzdłuż jelit, w klatce piersiowej gromadzi się tłuszcz. Ponadto rezerwy te są dość znaczne. Na przykład przed hibernacją waga susłów rośnie trzykrotnie w porównaniu z sezonem wiosenno-letnim. A w jednym z badań wykazano, że w czerwcu waga tłuszczu podskórnego i wewnętrznego u świstaka wynosiła zaledwie 10-15 g, aw sierpniu - 750-800. Popielice, jeże, niedźwiedzie brunatne, nietoperze powodują znaczne nagromadzenie tłuszczu.
Ciekawe zjawiska podczas hibernacji zachodzą w ciele niedźwiedzia czarnego baribala. Tak więc podczas 3-5-miesięcznego snu każdego dnia wydaje około 4000 kalorii, nie spożywając jedzenia ani wody oraz nie usuwając produktów przemiany materii z organizmu.
Zjawisko to zostało zbadane przez amerykańskich naukowców. Okazało się, że te cechy ciała niedźwiedzi wynikają z obecności specjalnego hormonu, który jesienią dostaje się do tkanek jego ciała z podwzgórza.
Jednak badanie to nie dało odpowiedzi na bardzo ważne pytanie: co zapobiega gromadzeniu się trujących produktów przemiany materii w organizmie baribala, wydalanych z moczem przytomnego niedźwiedzia? Ponadto stwierdzono, że gdy temperatura ciała niedźwiedzia znacznie spada, zaczyna on drżeć. I trwa to od dwóch dni do tygodnia - aż temperatura wróci do normy.
Jednak tym, co najbardziej zaskoczyło badaczy, było niedźwiedzie serce. Faktem jest, że kiedy podczas hibernacji niedźwiedź bierze głęboki wdech i wydech, jego serce w ogóle nie bije przez 10-20 sekund. Z jakiego powodu naukowcy również nie mogą jeszcze odpowiedzieć …
Naukowcy od dawna wiedzą, że wszystkie zwierzęta - od niedźwiedzi po susły - hibernują regularnie, rzucając się i obracając w swoich norach, budząc się z głębokiego snu. Ale podczas tych ruchów spala się ogromna ilość energii, tak potrzebnej zwierzęciu.
W związku z tym zjawiskiem naukowcy szczególnie zainteresowali się wiewiórkami naziemnymi, zwłaszcza kalifornijskimi, które leżą tygodniami z temperaturą ciała 5 ° C, a ich serce bije z częstotliwością zaledwie dwa uderzenia na minutę przez sześć miesięcy.
Jednak raz w tygodniu, jak na polecenie, budzą się. I oczywiście w tym czasie wzrasta ich temperatura ciała. Aż do 37 ° C! Jeśli to obliczymy, okazuje się, że zwierzę zużywa około 80% zgromadzonej energii na te przebudzenia. To z pewnością straszna strata. Po co to jest?
Aby odpowiedzieć na to pytanie, amerykańscy biolodzy obserwowali te zwierzęta, pobierając 31 susłów jako próbki doświadczalne, z których każdy był połączony z miniaturowymi czujnikami temperatury. Gdy wycieńczone zwierzęta przeszły w stan hibernacji, wstrzyknięto im jeden z węglowodanów, który podwyższył temperaturę ciała obudzonych zwierząt. Ale to nie miało wpływu na śpiące susły. Jednak gdy zaczęli się budzić, ich temperatura ciała natychmiast wzrosła, tak jakby wstrzyknięto im dzień wcześniej.
W związku z tymi wynikami nasunął się jedyny wniosek: kiedy zwierzę śpi, jego układ odpornościowy jest całkowicie wyłączony i nie reaguje na bodźce.
Ale ta sytuacja jest obarczona poważnymi konsekwencjami dla susła: patogenne pasożyty mogą pojawić się w jego ciele podczas snu. Dlatego, aby tego uniknąć, suseł budzi się i „włącza” swoją odporność. Jednak może zwierzęta mają inne powody tych regularnych „budzeń”?