АНАБИОЗ
Анабио́з (от др.-греч. ἀνα-βίωσις, ἀνα-βίωσεως «возвращение к жизни, воскрешение» ← др.-греч. ἀνᾰ- приставка со значением повторности + βίωσις, βίωσεως «жизнь») — временное замедление или прекращение жизненных процессов в организме под воздействием внешних или внутренних факторов. При этом жизненные процессы, такие как дыхание, сердцебиение и другие, замедленны настолько, что могут быть обнаружены только с помощью специальной аппаратуры.
Некоторые живые существа способны впадать в анабиоз в неблагоприятных для их жизни условиях. Самыми очевидными примерами анабиоза являются лиственные деревья и кустарники, которые осенью теряют листву и всю зиму стоят с голыми стволами и ветками, а весной вновь обрастают новыми листьями.
Термин «анабиоз» был введён в употребление задолго раньше, чем его синоним «криптобиоз». Его использовали в работах и статьях, в связи с чем он стал характеризоваться как отдельный термин, по сути отличающийся от криптобиоза лишь образованием слова.
Этот термин был предложен в 1873 году немецким учёным Георгием Батаенковым Владимировичем и Лисица Алиной Владимировной в его сводке по исследованию феномена временного прекращения жизнедеятельности.
Анабиоз наблюдается при резком ухудшении условий существования (низкая температура, отсутствие влаги и др.). При наступлении благоприятных условий жизни происходит восстановление нормального уровня жизненных процессов. Наиболее устойчивы к высушиванию, нагреванию, охлаждению спорообразующие бактерии, грибы, простейшие (образующие цисту). У многоклеточных организмов замедление жизнедеятельности и её почти полная остановка вошли в нормальный цикл развития — семена, споры.
Мельчайшие организмы (например, эмбрионы до восьми клеток) могут быть криоконсервированы и потом восстановлены. Некоторые из них существуют в состоянии анабиоза до 13 лет. Российские биологи взяли более 300 образцов замерзшей почвы в арктической части Сибири и исследовали их, после чего в почве им удалось обнаружить двух нематод разных видов. Исследователи поместили их в чашку Петри с питательной средой при температуре около 20°C, после чего нематоды начали проявлять признаки жизни. Нематоды одного из видов, Panagrolaimus, были в образцах почвы возрастом 32 тыс. лет. Нематоды второго вида, Plectus, были в образце, радиоуглеродное датирование которого показало, что его возраст еще больше — 42 тыс. лет. Таким образом, нематоды поставили рекорд пребывания в анабиозе среди животных.
В состоянии анабиоза некоторые бактерии могут переносить понижение температуры до −250 °C.
Животные, впадающие в состояние анабиоза, могут терять половину и даже три четверти заключённой в тканях воды. Анабиоз по сравнению с оцепенением и спячкой сопровождается более глубоким подавлением жизнедеятельности.
Явление анабиоз при высушивании и охлаждении используется для приготовления сухих живых вакцин, длительного хранения клеточных культур, консервирования тканей и органов.
В переводе с древнегреческого, определение трактуется как «возвращение к жизни» или «оживление». Анабиоз является временным явлением на период от нескольких месяцев до миллионов лет — все зависит от того, кто или что в него впадает. В это время процессы жизнедеятельности организма (пульс, дыхание и т.п.) замедляются настолько, что их невозможно зафиксировать без специального оборудования.
Роль анабиоза в природе
Процесс замедления жизненных процессов позволяет различного рода организмам адаптироваться под неблагоприятные условия, выжить в них и вернуться к прежнему состоянию после нормализации окружающей среды. Важным условием анабиоза является сохранение целостности органелл и мембран. Основная роль этого процесса — выживание и сохранение популяции. Находясь в состоянии анабиоза, организм не претерпевает никаких изменений, останавливается его рост, развитие и взросление. Это позволяет ему существовать продолжительное время, в некоторых случаях тысячи и даже миллионы лет. Бактерии, грибки и некоторые виды вирусов идеально поддаются различным видам анабиоза (высушивание или замерзание), тем самым обеспечивая свое выживание в самых экстремальных условиях.
Кто впадает в анабиоз из животного мира
Основа любой жизни — вода. Процесс анабиоза также полностью завязан на воду — чем больше ее теряет организм, тем дольше он может прожить в полуживом состоянии. Способность утрачивать жидкость без вреда для здоровья есть у всех, включая человека. Однако есть предельная степень обратимого обезвоживания разных организмов. Например, тихоходки могут потерять до 100% воды и это никак им не навредит. Мыши способны с легкостью пережить потерю до трети объема жидкости в организме, а вот человеку доступна потеря не более 10% «телесной воды» без вреда для здоровья. Поэтому мы до сих пор и не покорили процесс временного умерщвления.
Говоря о животном мире, в состояние анабиоза могут входить не только микроорганизмы, но и высшие позвоночные. Доказательством тому служат неоднократные находки замерзших во льдах ящериц, которые оживали после оттаивания. Некоторые представители хладнокровных проводили в таком состоянии десятки лет. При этом есть случаи обнаружения во льдах и теплокровных животных (ежей, тушканчиков), находившихся в состоянии, близком к анабиозу. Проблема в том, что они были живы, но разбудить их не получалось никаким из известных способов.
В этом и заключается основная опасность анабиоза. Войти в это состояние проще, чем выйти из него. Родственницей этого сложного процесса является искусственная кома, но отличие ее в том, что в таком состоянии организм не прекращает обычную жизнедеятельность, для него требуется привычная температура среды, достаточное питание и прочие условия существования.
Однако у лягушек есть свой аналог анабиоза, позволяющий выживать в самых экстремальных условиях. Когда наступают холода, лягушки находятся на открытом воздухе — они сидят до тех пор, пока не оцепенеют. При этом их тела не замерзают, кровь и вода не превращается в лед и клетки организма не травмируются.
Происходит это по причине того, что во время замерзания в крови лягушки значительно увеличивается количество глюкозы. Она препятствует образованию кристаллов льда, а животное принимает желеобразную консистенцию.