У природі існують механізми, що захищають рослини і тварин від згубних впливів навколишнього середовища, кліматичних та екологічних умов. Одні впадають у сплячку, інші призупиняють розвиток, але найдосконаліший спосіб виживання – анабіоз. Що це таке, і хто в нього впадає, розглянемо у статті нижче.

Визначення

У перекладі з давньогрецької анабіоз означає «повернення до життя». Визначення анабіозу згідно з “Вікіпедії” – це тимчасове припинення або гальмування процесів життєдіяльності під впливом зовнішніх або внутрішніх факторів. Всі що протікають в організмі процеси (дихання, пульс і т. д.) уповільнені настільки, що визначаються тільки із застосуванням спеціального обладнання.

У стан анабіозу живі організми впадають при різкій зміні умов існування в гіршу сторону. Після поліпшення умов починається відновлювальний період і перехід до звичного для життєдіяльності режиму.

Роль у природі

У природі анабіоз зустрічається не тільки серед тваринних організмів. Він широко поширений серед мікроорганізмів, в числі яких бактерії і деякі види водоростей. Анабіоз також представлений в рослинному світі.

Науково-дослідною роботою вчених доведено роль анабіозу як способу переживання несприятливих умов. Вони зробили висновок, що в процесі еволюції окремі види рослин і мікроорганізмів пристосувалися впадати в стан анабіозу і перебувати в ньому від декількох місяців до мільйонів років, а потім відновлювати природні процеси життєдіяльності.

Класифікація

У природі виділяють два види анабіозу:

• Вимушений анабіоз. Даний вид наступає на будь-якому етапі розвитку організму, відбувається це унаслідок значного несприятливого впливу навколишнього середовища і припиняється при поліпшенні умов існування.
• Сезонний (онтогенетичний) анабіоз. Такий стан виникає на певному етапі онтогенезу організмів. Крім того, він характеризується здатністю ембріона пристосовуватися до негативного впливу зовнішнього середовища, наприклад, коли яйця ракоподібних знаходяться в стані спокою.

Щодо характеру змін води і її кількості в організмах, у зв’язку з яким стався перехід до стану анабіозу, також можна визначити деякі види:

Що це – анабіоз, викликаний висиханням організмів? Для позначення цього стану часто використовується термін – ангидробиоз, що, на думку деяких біологів, не зовсім вірне визначення. Обумовлено це неможливістю повної втрати рідини при переході до анабіозу.

Глибока заморозка, в результаті якої відбувається сплячка. Процес обумовлений переходом води у стан льоду і носить назву криоанабиоз.

Анабіоз, викликаний знаходженням живого організму в умовах підвищеної концентрації солей і осмотичного тиску, у результаті чого відбувається вилучення води з тканин. Як правило, такий стан називається осмотичним анабиозом.

Висушування і замерзання

Яскраво вираженим прикладом анабіозу при висушуванні є насіння, деякі з них зберігають схожість через багато десятиліть.

Впадають в анабіоз і безхребетні види: черв’яки, наземні молюски, деякі комахи і раки, серед хребетних окремі екземпляри земноводних і плазунів здатні втрачати від 50 до 75 % води, впадати в анабіоз і через час оживати. Сучасною наукою були виявлені деякі види бактерій, які в умовах анабіозу утворюють спори. Вони являють собою зневоднені клітини з щільною оболонкою. Завдяки спорообразованию вони в рази підвищують стійкість практично до всіх факторів зовнішнього середовища.

Говорячи про анабіозі, викликаному замерзанням, відзначають не тільки зниження вмісту води, але і ряд інших змін, таких як зменшення і ущільнення тіла, втрата активності ферментів, загустіння цитоплазми, повне припинення метаболізму.

Під час анабіозу організм не зазнає ніяких змін у рості, розвитку і дорослішання, завдяки цьому його існування у багато разів продовжується. Найбільшою стійкістю до замерзання і висушування відрізняються бактерії, грибки і окремі види патогенних вірусів.

Стадії

Глибина заціпеніння безпосередньо залежить від концентрації залишкової рідини, а сплячці передує процес накопичення жирової тканини. Час перебування організму в одному із станів та умови для його підтримки поділяють на такі стадії:

Це анабіоз, що був викликаний глибоким зневодненням (у виняткових випадках 100%), може тривати десятки, сотні, а іноді й тисячі років. Ідеальне такий стан характеризується повним видаленням вільної рідини з організму, при цьому вся молекулярно-єднальна вода залишається. У разі, коли вільна вода залишилася в організмі, процес хоч і в уповільненому темпі, але продовжується і рано чи пізно приведе до загибелі клітини. Видалення молекулярно-сполучною води також з часом знищить організм. У разі абсолютного видалення вільної рідини і повній цілості молекулярно-пов’язаної живий організм може перебувати в анабіозі необмежений час.

Діапауза – це часткове зневоднення організму, в якому він може перебувати не настільки тривалий термін, як при анабіозі.

Заціпеніння. Перед настанням даного стану організми нагромаджують рідина, не здатну замерзнути. У середньому заціпеніння може тривати рік або трохи більше.

Сплячка. В якості підготовки до сплячки тварини організми нагромаджують жирові відкладення, які забезпечують виживання. У такому стані вони можуть перебувати кілька місяців, в окремих випадках – рік.

Хто впадає в анабіоз з тваринного світу?

Поряд з комахами і мікроорганізмами в стан анабіозу здатні впадати вищі хребетні. Науці відомі приклади виявлення в льодах мерзлих ящірок, які оживали після їх розморожування. При цьому важливо відзначити, що деякі представники холоднокровних провели там кілька десятиліть. Але ще більш дивні приклади виявлення в льодах теплокровних тварин, які перебували в стані, близькому до анабіозу.

Таким чином не кращі кліматичні умови можуть перечекати єжи і тушканчики, мало того, розбудити їх не представляється можливим ніяким відомим способом. В свій час в якості експерименту в анабіоз вводилися летючі миші та кролики.

Серед безхвостих земноводних цікавим для науки екземпляром є жаба в анабіозі. Вчені з’ясовують, чому вона не замерзає під льоду. Відомо, що жаби знаходяться на відкритому повітрі, коли починається похолодання, і сидять, поки не оцепенеют. В процесі заморожування в їх крові відбуваються зміни, збільшується кількість глюкози. Завдяки процесу тіло жаби стає схожим на желеподібну масу, в якій не утворюються кристали льоду і не травмують клітини організму.

Анабіоз рослин

Поблизу моря можна часто знайти сухі скоринки, мало нагадують рослини, однак, якщо опустити їх у воду, вони набувають колір, розпрямляються і перетворюються в водорості. Це приклад анабіозу рослин. Навіть нижчі багатоклітинні організми мають здатність переходити у стан анабіозу.

Рослини, анабіоз яких настає в результаті висихання, мають загальну здатність оживати після дощу. Мова йде про деяких видах лишайника, моху і водоростей. Незважаючи на переконання, що рослини без води гинуть, для них це нормальні умови життєзабезпечення.

Неможливо не згадати про анабіозі насіння, які можуть зберігатися роками, при цьому зберігаючи свою схожість. Один з дивовижних прикладів – знайдені в торф’яних болотах насіння лотоса тисячолітньої давнини, з яких згодом було вирощено рослина.

Анабіоз людини

Дослідження з анабіозу людини активно ведуться і по сей день. Введені в даний стан теплокровні тварини дають підстави припускати, що і людина може перебувати в анабіозі. Що це означає для нашого виду? Для цього повинен бути здійснений ряд підготовчих робіт:

Приспання людини.

Заміна крові спеціальним фізіологічним розчином, який не буде мати здатність заморожуватися.

Тіло занурити в капсулу з рідким азотом.

Такий контейнер зберігається при низьких температурах в підвалах.

Але дослідження поки не підтвердили факт вдалою розморожування людини. При цьому вчені схиляються до того, що мозок після таких маніпуляцій буде безповоротно пошкоджено.

Деякий час тому було запропоновано занурювати космонавтів у стан анабіозу для здійснення тривалих міжгалактичних подорожей. Це дасть можливість підтримувати життєдіяльність астронавта протягом тривалого часу і економити ресурси.

Численні лабораторії по всьому світу щодня проводять різноманітні дослідження, мета яких штучно занурювати людини у стан анабіозу.