AllDaily Анабиоз, или биопауза, представляет собой обратимое состояние организма, в котором жизнедеятельность почти полностью останавливается. Само слово происходит от греческого anabiosis, что переводится как «оживление».
Анабиоз в природе
В ходе эволюции у животных и растений развились уникальные механизмы адаптации к экстремальным условиям, таким как:
резкие температуры;
недостаток пищи;
избыточная или недостаточная влага.
Анабиоз является одной из форм адаптации к неблагоприятным внешним условиям, характеризующимся затяжным состоянием покоя и бездействия. В период биопаузы дыхание, сердцебиение и другие процессы жизнедеятельности замедлены до такой степени, что их проявления становятся невидимыми, и могут быть обнаружены лишь с помощью специализированного оборудования. Погружение в анабиоз позволяет организму пережить сложный период, а затем, при наступлении более благоприятных условий, вновь запустить жизненные процессы.
Для многих организмов биопауза стала неотъемлемой частью их жизненного цикла, например, на стадиях:
семян растений;
спор грибов;
цист бактерий и одноклеточных.
Различные виды анабиоза наблюдаются у разных организмов, в зависимости от их эволюционного уровня. Микроскопические грибы и бактерии, образующие споры, наиболее эффективно приспосабливаются к жаре и засухе. Например, палочка сибирской язвы может восстановить жизненные функции после многих лет пребывания в замороженной или сухой почве. Высушенные семена растений могут сохранять всхожесть в течение многих лет.
Некоторые виды животных (моллюски, черви, гидры, усоногие раки, отдельные насекомые, а также земноводные и рептилии) при погружении в анабиоз могут потерять до ¾ жидкости, содержащейся в их тканях. Спячка — еще одна разновидность биопаузы, возникающая в условиях зимнего холода и нехватки пищи, а также летом при засухе.
Происхождение термина
Первые исследователи биопаузы, такие как Левенгук и Спалланцани, использовали термины «оцепенение», «ложная смерть» и «скрытая жизнь» для описания данного явления, считая восстановление биологических процессов своего рода воскрешением.
Термин «анабиоз» впервые был введен немецким ученым Прайером, который наблюдал возвращение к жизни после высушивания тихоходок, нематод и коловраток.
Практическое применение анабиоза
Явление биопаузы активно применяется в медицине для разработки сухих живых вакцин, хранения вирусов и опухолевых клеток, а также для консервирования тканей и органов для трансплантации. Эмбрионы, находящиеся в криозаморозке, могут сохранять жизнеспособность в течение 10-55 лет.
Ученые проводят эксперименты по погружению людей в анабиоз, что может значительно помочь при спасении людей с тяжелыми травмами. По данным врачей, многие пострадавшие от аварий, огнестрельных и ножевых ранений умирают, прежде чем им успевают оказать помощь. Клетки организма должны постоянно получать кислород, так как без кровоснабжения мозг может функционировать не более 5 минут. Замедление биопроцессов дает время на необходимые медицинские вмешательства.
Согласно информации из журнала New Scientist, в 2017 году врачи Университета Мэриленда впервые погрузили человека в анабиоз. Для этого кровь была заменена физраствором, имеющим температуру близкую к нулю. В результате тело быстро охладилось до +10…+15 °C, а все жизненные процессы замедлились, что дало медикам 2 часа для проведения операции и последующего восстановления организма.
На данный момент ученые не могут «замораживать» людей на более длительные сроки, поскольку при разогреве возникают химические реакции, приводящие к повреждению клеток. Метод погружения человека в анабиоз еще слабо изучен и пока не нашел массового применения в медицине, но исследования продолжаются.
