|
 Dzīve parasti tiek uzskatīta par nepārtrauktu procesu. Tas rodas dzīvās būtnes parādīšanās brīdī olšūnā, sporā vai sēklā, iziet vairākus vairāk vai mazāk sarežģītus attīstības posmus, sasniedz noteiktu ziedēšanu, novecojot samazinās un beidzas vecā brīdī. vecums, kad visi dzīves procesi apstājas.
Mēs taču zinām par dzīves apspiešanas fenomenu, kad dzīve īslaicīgi iestājas ķermenī un dzīves procesi tiek vairāk vai mazāk nomākti. Šādas parādības ietver miegu, normālu un patoloģisku (hipnoze), anestēziju (kad ķermenis tiek pakļauts hloroformam, ēterim utt.) Un, visbeidzot, ziemas guļu, kas ir pazīstama daudziem dzīvniekiem. Visos šajos gadījumos tomēr nav pilnīgas dzīves procesu apturēšanas - kustības apstājas, jūtīgums ievērojami vājinās un gandrīz izzūd, bet vielmaiņas procesi saglabājas, dzīvnieks neapstājas elpot, tā orgāni joprojām tiek piegādāti ar asinīm, zarnas turpina sagremot pārtiku. Ziemas guļas stāvoklī visi šie procesi ir ievērojami palēnināti, bet tomēr tie pilnībā neapstājas.
Mēs zinām arī sēklu, sporu un dzīvnieku olu slēptās dzīves fenomenu. Sēkla ir nekustīgs objekts, šķietami miris, dzīvība tajā neizpaužas, bet ir vērts to ievietot noteiktos mitruma un temperatūras apstākļos, un tajā pamostas vardarbīgi dzīves procesi. Tomēr pat miega stāvoklī normālos uzglabāšanas apstākļos sēklu iekšienē acīmredzami notiek daži ļoti vāji dzīves procesi vai vismaz dažas ķīmiskas izmaiņas. Tāpēc sēklas nevar ilgt mūžīgi.
Dzīvnieku olas ir mazāk izturīgas pat tajos gadījumos, kad tās ir īpaši pielāgotas ilgstošai uzglabāšanai, piemēram, dafnijās. Divas līdz trīs desmitgades joprojām ir maksimālais kalpošanas laiks glabāšanas laikā. Ir skaidrs, ka šeit olās, tāpat kā sēklās, notiek daži vāji procesi, kas maina dzīvo būtni.
Bet, ja dzīves procesus var tik nomākt un samazināt, ka tie kļūst pilnīgi neredzami, tad vai ir iespējams tos uz laiku apturēt ar ārēju ietekmju palīdzību? Vai ir iespējams pārtraukt dzīvi tā, lai tā atkal atgrieztos?
 Jau 1701. gadā tika veikts atklājums, kas, šķiet, sniedza apstiprinošu atbildi uz šo jautājumu. Slavenais Nīderlandes amatieru mikroskopists Antons Lēvvenheks ar paša primitīva, bet jau diezgan laba palielināmā mikroskopa palīdzību pārbaudīja smiltis, kuras savāca Delfta mājas jumta notekcaurulē. Šim nolūkam viņš ievietoja nelielu daudzumu perfekti sausu smilšu stikla caurulē, kas piepildīta ar ūdeni. Pārbaudot to mikroskopā, viņš pamanīja, ka ūdenī parādās daži sīki "kukaiņi", kuri ātri peldēja ar "riteņu" palīdzību, tas ir, cilšu vainagiem uz galvas.
Šī parādība viņu ieinteresēja, jo īpaši tāpēc, ka ar eksperimentiem viņš konstatēja, ka "kukaiņus" ņem no sausām smiltīm, nevis no ūdens, un turpmākie eksperimenti parādīja, ka tos atkal var žāvēt kopā ar smiltīm - tie saraujas un pārvēršas sīkos gabaliņos, kas nav atšķirami no smilšu graudiem. Sausā veidā kopā ar smiltīm šos dzīvniekus, vēlāk sauktus par rotiferiem, Levenguks turēja sākumā vairākas nedēļas, pēc tam vairākus mēnešus vai pat vairāk nekā gadu, un laiku pa laikam tos atdzīvināja, ievietojot tos ūdenī. Viņi atdzīvojās diezgan ātri un strauji peldēja, it kā nekas nebūtu noticis, līdz ūdens izžuva. Par šo ievērojamo atklājumu viņš ziņoja vēstulē Londonas Karaliskajai biedrībai, kuras protokolā tā vēlāk tika publicēta, taču acīmredzot tajā laikā viņam tika pievērsta maz uzmanības.
Tikai vēlāk, 18. gadsimta otrajā pusē, šie žāvēto rotifordu “brīnumainās augšāmcelšanās no miroņiem” eksperimenti izraisīja zinātnieku interesi. Aptuveni tajā pašā laikā cits slavens zinātnieks, Pavjas universitātes fizikas un dabas vēstures profesors Spallanzani, detalizēti izpētīja šo parādību, veicot daudzus eksperimentus un novērojumus. Viņš atklāja, ka rotiferi var izžūt un atdzīvoties līdz vienpadsmit reizēm pēc kārtas, ka to veiksmīgai atdzimšanai ir svarīga smilšu klātbūtne, kas žāvēšanu padara pakāpeniskāku un ka žāvēti viņi var panest tik augstu temperatūru (54–56 ° C). C) pie kuras, atrodoties ūdenī, viņi mirst.
Turklāt viņš atklāja citu radību grupu, kurai ir tieši tādas pašas žāvēšanas un atdzīvināšanas spējas kā rotiferiem - tās bija mikroskopiskas mazas radības, kas dzīvoja uz jumta augošajās sūnās, līdzīgas kāpuriem. Par lēno kustību viņš tos nosauca par tardigrādēm, un šis vārds viņiem ir saglabājies līdz mūsdienām.
Vēlāk izrādījās, ka cita sūnu un ķērpju iedzīvotāju grupa izturas tieši tāpat - tie ir mazi nematodes apaļie tārpi. Visi šie dzīvnieki ir īpaši pielāgoti izžūšanai, tāpat kā sūnas vai ķērpji, kuros viņi dzīvo, ir pielāgoti tam. Zem degošajiem saules stariem un sausa vēja iedarbībā tie visi izžūst, saraujas, pārvēršas par vieglām putekļu plankumiem, ko nes vējš. Vienreiz; tomēr rasa vai lietus sūnas samitrinās, tās uzbriest, iztaisnojas un atdzīvojas.
Interesanti, ka jau tajās dienās, atklājot acīmredzami beigtu dzīvnieku atdzimšanas fenomenu, tika noteikti divi pretēji viedokļi par tā būtību. Levenguks uzskatīja, ka rotifordi pilnībā neizžūst, jo to čaumalas ir tik blīvas, ka neļauj ūdenim pilnībā iztvaikot. Tāpēc viņu dzīve nebeidzas pilnībā, bet tikai vājina, un pēc tam atkal uzliesmo, un viņi atdzīvojas. Turpretī Spallanzani uzskatīja, ka, izžūstot, dzīve faktiski izbeidzas, un tad dzīvnieki tiek augšāmcelti. Tāpēc viņš atzina reālu dzīves pārtraukšanu, pilnīgu tās pārtraukšanu.
Vēlāk, 19. gadsimtā, šie divi pilnīgi pretēji atdzimšanas uzskati turpināja pastāvēt zinātnē vienlaikus. Daži pētnieki tomēr mēģināja noliegt pašu atmodas fenomenu, un starp tiem slavenais vācu mikroskopists un pētnieks ciliates Ehrenbergs uzstājās ar īpašu uzstājību pret atdzimšanu. Viņš apgalvoja, ka rotiferi smiltīs žāvētā stāvoklī ne tikai barojas, bet arī vairojas, dēj olas un ka viņu atdzimšana ir atkarīga tikai no tā, ka viņi ir ieguvuši ieradumu dzīvot ar lielāku vai mazāku mitrumu.
 Ārkārtīgi rūpīgi veikti franču biologu Dwyer, Davain un Gavarre eksperimentālie pētījumi, kuru rezultātus pārbaudīja un apstiprināja īpaša Parīzes Bioloģiskās biedrības komisija, kuru vadīja slavenais Broks (1860), pārliecināja zinātnisko pasauli par Levenguka un Spallanzani novērojumi. Brokas komisija runāja par pilnīgas žāvēšanas iespēju un pilnīgu dzīves pārtraukšanu. “Pašlaik,” saka Broka, “ir divas mācības: viena atzīst atdzimšanu par vitāli svarīgu parādību, otra kā no dzīves neatkarīgu parādību, kuru nosaka tikai dzīvās būtnes materiālais aspekts. Pirmā mācība ir "pilnīgā pretrunā ar žāvēšanas eksperimentu rezultātiem, otrā, gluži pretēji, tiem ne tikai nav pretrunā, bet pat ļauj izskaidrot pamata žāvēšanas pieredzi un visus citus eksperimentus".
Tādi ievērojami zinātnieki kā Klods Bernārs, Vilhelms Preijers un vēlāk - Makss Vervorns pievienojās viedoklim par iespēju uz laiku pārtraukt dzīvi. Prejers 1873. gadā visai atmodas parādībai piedāvāja īpašu terminu - anabiozi (sākot no grieķu valodas - augšup un - dzīvi, - "atmoda", "augšāmcelšanās"), kas pēc tam stingri nostiprinājās zinātnē.Vēl nesen lielākā daļa pētnieku, kas iesaistīti eksperimentu ar apturētu animāciju organizēšanā (tomēr viņi stāvēja pretējā skatījumā - viņiem neizdevās radīt tādus apstākļus, kādos dzīves pārtraukšana būtu acīmredzama, un tomēr notiktu atdzimšana. ka dzīve izžūstot pilnībā neapstājas, ka žāvētiem dzīvniekiem, kuri nav zaudējuši visu tajos esošo ūdeni, daži, pat ļoti vāji, apslāpēti dzīves procesi joprojām turpinās, ir minimālais mūžs (vita obligāti). Protams, jaunākie pētnieki neiekļāvās tādā kļūdā kā Ehrenbergs un neapgalvoja, ka kaltēti rotifordi barojas un vairojas, taču kaut kāda vielmaiņa tajos vismaz lēno motorisko procesu veidā varētu jāpieņem, jo apkārtējā atmosfērā ir skābekļa saturošas ūdens atliekas.
Lai pierādītu iespēju pārtraukt dzīvību, bija nepieciešams atņemt žāvētajiem dzīvniekiem visu tajos esošo brīvo ūdeni, kas nav ķīmiski saistīts, un pārtraukt elpošanu. Brokas komisija arī noteica, ka sūnas ar žāvētiem dzīvniekiem pusstundu var sildīt līdz ūdens vārīšanās temperatūrai un tomēr rotiferi atdzīvojas. Tik spēcīga žāvēšana tomēr ir saistīta ar risku žāvētu dzīvnieku dzīvībai. Šo rindu autoriem 1920. gadā tika veikts piesardzīgāks žāvēšanas eksperiments. Sūnas ar rotatoriem, kas žāvēti gaisā virs kalcija hlorīda, ievietoja mēģenē, kurā papildus bija metāla nātrija gabals, lai absorbētu atlikušo skābekli un mitrumu. No šīs mēģenes gaiss tika izsūknēts ar dzīvsudraba sūkni, līdz tika iegūts vakuums ar spiedienu 0,2 mm, un tad caurule tika noslēgta. Pēc sūnu uzglabāšanas tajā vairākus mēnešus rotiferi, kas pamazām tika pārnesti uz ūdeni, atdzīvojās, neskatoties uz tik ilgu uzturēšanos vakuumā bez skābekļa un ar pilnīgu sausumu.
Austriešu zinātniekam doktoram G. Rāmam izdevās dzemdēt 1920. – 22. virkne vēl pārliecinošāku un efektīvāku eksperimentu.
Pirmkārt, viņš uzsāka sūnu uzglabāšanas vakuumā eksperimentu, kas ir diezgan līdzīgs manējam (bet neizmantojot nātriju) un ar tieši tādiem pašiem rezultātiem.
Tad viņš pārcēla savu darbu uz slaveno zemas temperatūras laboratoriju prof. Kammerling Onnes Leidenē (Holande), kur bija iespējams izmantot jebkuras gāzes šķidrā stāvoklī. Tur viņš izveidoja eksperimentu sūnu žāvēšanai ar rotiferiem un tardigrādēm neaktīvās gāzēs. Sūnas ievietoja mēģenē, kas bija piepildīta ar absolūti sausu ūdeņradi vai hēliju, kas iegūts no sašķidrinātas gāzes. Tad šo gāzi ar dzīvsudraba sūkni izsūknēja pēc iespējas pilnīgākā vakuumā, tad to atkal ielaida un atkal izsūknēja. Pēc trim šādām manipulācijām mēģene tika noslēgta un uzglabāta vairāk vai mazāk ilgu laiku. Pēc tā atvēršanas dzīvnieki atdzīvojās ūdenī.
 Vēl pilnīgākai žāvēšanai Rams uzbūvēja aparātu. Sūnas tika ievietotas stikla lodītē, kurā šī gāze tika piegādāta no trauka ar šķidru ūdeņradi, un ceļā tā šķērsoja šķidrā gaisā ievietotu spoli; pateicoties atdzišanai, tur nosēdās pēdējās mitruma paliekas, kas iegūtas no sūnām. Caurule tika savienota ar dzīvsudraba sūkni, kas deva maksimālu vakuumu. Lai kontrolētu vakuumu, tai pašai caurulei kā vadības ierīce tika pievienota spuldze. Otrā pusē (labajā pusē) bumba sazinājās ar vairākām mēģenēm, kurās eksperimenta beigās varēja ieliet sūnas. Lai noņemtu adsorbēto gaisu no šīm mēģenēm, it kā tie būtu pielipuši pie to sienām, eksperimenta laikā tie elektriskajā krāsnī tika sasildīti līdz 300 ° C. Tāpat kā iepriekšējā eksperimentā, ūdeņradis tika ievadīts bumbā un vairākas reizes izsūknēts. Šī eksperimenta īpašā iezīme tomēr bija tā, ka bumba tika uzkarsēta līdz 70 ° C, lai iegūtu pilnīgāku žāvēšanu.Šo temperatūru nosaka tā, kā to nosaka regulators! eksperimentiem, nekaitē žāvētiem dzīvniekiem. Pēc šīs žāvēšanas sūnu, noliecot mēģeni, ielej atdzesētās mēģenēs un tajās aizlīmē. Šīs caurules tika uzglabātas un atvērtas dažādos laikos, no viena līdz astoņiem mēnešiem. Tajos esošie dzīvnieki atdzīvojās.
Visbeidzot, papildus žāvēšanai Rams pakļāva dzīvniekus ārkārtīgi zemai temperatūrai, proti, no -269 ° līdz -272,8 ° C, citiem vārdiem sakot, temperatūrai, kas ir tikai par 0,2 ° C augstāka par absolūto nulli (-273 ° C), ti, tas ir, minimālā teorētiski iespējamā temperatūra. Visos šajos gadījumos rezultāts bija vienāds: pēc rūpīgas un pakāpeniskas atkausēšanas žāvētie dzīvnieki pēc pārvietošanas uz ūdeni atdzīvojās.
Ko mums stāsta šī Rama pieredze? Dzīvnieku žāvēšanai ar absolūti sausām gāzēm (ūdeņradis, hēlijs), kas neatbalsta elpošanu un viegli iekļūst čaumalās, izsūknējot pilnā vakuumā un vēl nedaudz sildot, protams, vajadzētu noņemt visu brīvo ūdeni no ķermeņa. Šajos apstākļos maz ticams, ka adsorbēts ūdens paliks. Pilnībā bez skābekļa un ūdens trūkuma ir grūti iedomāties, ka varētu notikt jebkādi elpošanas procesi - ir jāaptur visa gāzes apmaiņa organismā. Bet, ja šajā gadījumā joprojām ir iespējams runāt par dažiem anaerobiem (t.i., notiek bez gaisa klātbūtnes) vai intramolekulāriem vielmaiņas procesiem, kas ir iespējami organismā, tad, lietojot zemas temperatūras, kas ir tuvu absolūtam kulam, nē, kādi vielmaiņas procesi ir ārpus jautājuma. Patiešām, šajos apstākļos šķidrā hēlija temperatūrā ķīmiskās reakcijas vispār nav iespējamas, un jo mazāk, protams, ir iespējamas tik smalkas reakcijas kā tās, kas notiek organismā - tām ir nepieciešams ūdens, koloīdu, gāzes, sāļi, fermenti prasa lielu ķīmisko daļiņu mobilitāti. Apstākļos, kas ir tuvu absolūtai nullei, visas ķīmiskās molekulas zaudē savu mobilitāti. Cietā stāvoklī pāriet ne tikai visi šķidrumi, bet arī gāzes, koloīdi un kopumā visi savienojumi, kas satur vismaz ķīmiski saistītu ūdeni, kļūst cieti kā akmens. Žāvēta rotifera ķermenis šajos apstākļos gandrīz nemaz neatšķiras pēc ķīmiskās aktivitātes no kvarca grauda.
Tādējādi mums jāatzīst, ka šo eksperimentu apstākļos žāvētie sūnu iedzīvotāji pilnībā zaudēja visas, pat mazākās, dzīves procesu izpausmes. Kāda dzīve ir iespējama cietā akmens gabalā? Un, ja pēc tam pēc atkausēšanas un ūdens pievienošanas viņiem atgriezās dzīve, tad tas vispirms nozīmē to, bet ka dzīvē ir iespējams, dzīvi var pārtraukt - tas ne vienmēr ir nepārtraukts process.
Izprotot šīs parādības cēloņus, mēs redzam, ka dzīvības atgriešanās iespēja organismam, kuram nav ūdens un turklāt pakļauts ārkārtīgi zemas temperatūras iedarbībai, ir iedomājama tikai tad, ja visas šīs postošās sekas neiznīcina dzīvo vielu, nerada tajā tādas izmaiņas, kas būtu, kā saka ķīmiķi, neatgriezeniskas. Patiešām, ja mēs žāvēsim želatīnskābes skābi - neorganisku vielu, kas ir tāds pats koloidāls šķīdums kā lielākajai daļai dzīvā organisma sastāvdaļu, mēs redzēsim, ka to var izžāvēt līdz noteiktai robežai, lai tā tikai sabiezētu, bet nemainīsies. Tam atkal jāpievieno ūdens, un tas atkal pārvērtīsies šķidrā želejā. Tomēr, ja šī robeža tiek pārsniegta, želeja kļūs cieta, necaurspīdīga, un neviens ūdens daudzums to vairs nevarēs atgriezt iepriekšējā stāvoklī - silīcijskābē ir notikušas neatgriezeniskas izmaiņas pēc pārmērīgas žāvēšanas. Tas pats notiek ar dzīvo būtni.
Pēdējo 10–15 gadu laikā veiktie pētījumi parādīja, ka daudzus dzīvniekus var pakļaut ļoti spēcīgai žāvēšanai.Tātad, žāvējot sliekas, no tiem, pēc maniem un Korla eksperimentiem, ir iespējams iegūt apmēram 3/8 visa ūdens, ko tie satur.
Japāņu bruņurupuču dēles, kas rāpjas krastā un ilgstoši sauļojas saulē, var izžūt līdz vietai, ka viņi zaudē 80% no svara.
Man izdevās nosusināt jaunas vardes un krupjus līdz tādai vietai, ka zaudēju pusi no visa ķermeņa saturošā ūdens. Prof. BD Morozovs izžāvēja dažādus dzīvnieku orgānus un audus, zaudējot 1/4, 1/2 vai pat 3/4 ūdens, un tie nezaudēja savu vitalitāti. Visos šajos gadījumos žāvēšana ir iespējama tikai līdz noteiktai robežai, kam seko neatgriezeniskas izmaiņas dzīvajā matērijā un nāve.
Sūnu, ķērpju iemītniekiem šī žāvēšanas spēja tiek novesta līdz galējām robežām. Ilgstoši attīstoties, tas viņos ir izveidojies kā pielāgošanās viņu ikdienas dzīvei. Viņu dzīvesvieta tiek periodiski pakļauta spēcīgai žāvēšanai zem degošajiem saules stariem, pēc tam mitrinot ar lietu, rasu vai miglu. Ja viņam nebūtu spēju izžūt, viņu nāve būtu neizbēgama. Un tagad viņu ķermeņa dzīvie koloīdi ir ieguvuši spēju brīvi atdot visu tajos esošo ūdeni, neveicot tādas neatgriezeniskas izmaiņas, kas viņu dzīvību apdraudētu. Dabiskos apstākļos, tiesa, šī to žāvēšana nekad nav pilnīga, bet eksperimenta apstākļos acīmredzami to var zaudēt visu brīvo ūdeni. Ja nav ūdens, zema temperatūra, tuvu absolūtai nullei, izrādās nekaitīga.
Tāpēc mums šeit ir viens no ievērojamākajiem adaptācijas gadījumiem ārējā vidē, adaptācija, kas ietekmē nevis orgānu attīstību vai formas pazīmes, bet gan izmaiņas visā dzīvās vielas struktūrā, iegūstot pēdējās pilnīgi neparastas spējas.
Vai šī lieta ir viena veida? Nepavisam. Mums jāatgādina tikai tie augu un dzīvnieku valstībā izplatītie slēptās dzīves gadījumi, par kuriem mēs runājām iepriekš. Pat tur, dzīvnieku sēklās un cistās, notiek tāda pati dzīvās vielas pielāgošanās izžūšanai un ilgstošai uzturēšanai žāvētā stāvoklī.
 Un, ja dabiskos apstākļos sēklas un sporas nav absolūti sausas un vienmēr satur vairākus procentus ūdens, tad, jādomā, tieši šis apstāklis viņos izraisa tos lēnos, vāji izteiktos vielmaiņas procesus, kas galu galā izraisa vājināšanos un sēklu pazušanas dzīvotspēja. Vēl nesen zinātnē attiecībā uz sēklām un strīdiem dominēja "minimālās dzīves" teorija. Tika pieņemts, ka dzīve tajās neapstājas, bet tikai nonāk līdz minimālākajām gāzes apmaiņas izpausmēm un ar tām saistītajiem vielmaiņas procesiem. Bekerela eksperimenti ar sēklām un Makfadāns ar mikroorganismu sporām parādīja, ka šeit eksperimenta apstākļos ir iespējama pilnīga dzīves pārtraukšana - iespējams dzīves pārtraukums.
Bekerels dažādu augu sēklas mākslīgi žāvēja vakuumā, kad tās tika sasildītas līdz 40 ° C, 4 mēnešus turēja vakuumā un pēc tam 10 stundas ievietoja šķidrā hēlijā, kura temperatūra bija - 269 ° C. diedzējot šādas sēklas, tika konstatēts, ka tās dīgst pat labāk nekā kontrole, uzglabājot in vivo - tātad āboliņa sēklas dīgst visas, bet tikai 90% kontroles dīgušas.
Līdzīgus eksperimentus veica Bekerels ar papardes un sūnām un Makfadāns ar dažādu baktēriju un koku sporām; visos šajos gadījumos intensīva žāvēšana vakuumā un tuvu nullei temperatūra pārtrauca visus dzīves procesus, padarīja neiedomājamas vismazāk samazināto vielmaiņas reakciju izpausmes stundās un dienās. Neskatoties uz to, pēc šo atpalikušo apstākļu novēršanas dzīvība atgriezās ķermenī un nonāca pati.
Bekerels pamatoti saka, ka šo eksperimentu apstākļos protoplazma kļūst cietāka nekā granīts un, kaut arī tā nezaudē koloidālo raksturu, tā zaudē stāvokli, kas nepieciešams asimilācijai un disimilācijai. Ja no šūnas atņem ūdeni un baseinus, kas ir nonākuši cietā stāvoklī, ja tās fermenti ir izžuvuši un protoplazma vairs nav koloidāla šķīduma stāvoklī, ir skaidrs, ka šajā gadījumā diez vai var runāt "dzīves palēnināšanās". Dzīve bez ūdens, bez gaisa, bez koloidālajām daļiņām, kas ir suspendētas šķidrā vidē, nav iespējama - šajos īpašajos apstākļos bija iespējams sasniegt reālu "slēpto dzīvi" Kloda Bernarda izpratnē, tas ir, pilnīgu dzīves pārtraukšanu.
Tātad ir iespējams apturēt dzīvi, pārtraukt dzīves procesu noteiktos apstākļos.
P. Ju. Šmits
|
