Anabiosis - jaký je tento jev? Kdo jde do hibernace? Role anabiózy jako způsob, jak prožívat nepříznivé podmínky

V přírodě existují mechanismy, které chrání rostliny a zvířata před škodlivými účinky prostředí, klimatických a environmentálních podmínek. Některé hibernace, jiné přeruší vývoj, ale nejpokročilejším způsobem přežití je anabióza. Co je to a kdo do něj vstupuje?

Definice

Překlad z starověké řecké anabiózy znamená "návrat k životu". Definice anabiózy podle Wikipedia je dočasné zastavení nebo potlačení procesů životně důležité činnosti pod vlivem vnějších nebo vnitřních faktorů. Všechny procesy, které se vyskytují v těle (respirace, pulzy atd.) Jsou tak pomalé, že jsou určeny pouze za použití speciálního vybavení.

Živé organismy spadají do stavu anabiózy s výraznou změnou životních podmínek pro horší. Po zlepšení podmínek začíná období zotavení a přechod do obvyklého způsobu života.

Role v přírodě

V přírodě se anabióza vyskytuje nejen mezi živočišnými organismy. To je široce distribuované mezi mikroorganismy, včetně bakterií a některých druhů řas. Anabióza je také přítomna ve světě rostlin.

Vědecká výzkumná práce vědců ukázala roli anabiózy jako způsobu, jak prožívat nepříznivé podmínky. Dospěli k závěru, že v procesu vývoje se některé druhy rostlin a mikroorganismů přizpůsobily tomu, aby se dostaly do stavu pozastavené animace a zůstanou v ní od několika měsíců do několika miliónů let, a pak obnoví přirozené procesy životní činnosti.

Klasifikace

V přírodě existují dva typy anabiózy:

• Nucená anabióza. Tento typ se vyskytuje v jakémkoli stádiu vývoje organismu, je to způsobeno významnými nepříznivými účinky na životní prostředí a zastavuje se při zlepšování životních podmínek.
• Sezónní (ontogenetická) anabióza. Tento stav nastává v určité fázi ontogeny organismů. Kromě toho se vyznačuje schopností embrya přizpůsobit se negativnímu vlivu vnějšího prostředí, například když jsou vajíčka korýšů v klidu.

Co se týče povahy změn ve vodě a jejich množství v organismech, v souvislosti s nimiž došlo k přechodu na stav anabiózy, je také možné identifikovat některé druhy:

1. Co je to - anabióza způsobená vysycháním organismů? Pro tento stav se často používá termín anhydrobióza, která podle některých biologů není zcela správná definice. To je způsobeno nemožností úplné ztráty tekutiny během přechodu na anabiózu.
2. Hluboké zmrazení, které vede k hibernaci. Tento proces je způsoben přechodem vody do stavu ledu a nazývá se kryoanabióza.
3. Anabióza způsobená nalezením živého organismu za podmínek vysoké koncentrace soli a osmotického tlaku, v důsledku čehož se voda získává z tkání. Zpravidla se takový stav nazývá osmotická anabióza.

Sušení a mražení

Výslovným příkladem anabiózy při sušení jsou semena, z nichž některé zůstávají životaschopné po mnoha desetiletích.

Anabióza a druhy bezobratlých: červy, půdní měkkýši, někteří hmyz a raci mezi obratlovci, jednotlivé exempláře obojživelníků a plazů mohou ztratit z 50 až 75% vody, upadnout do anabiózy a oživit po chvíli. Moderní věda identifikovala některé druhy bakterií, které vytvářejí spory v anabióze. Jedná se o dehydratované buňky s hustou membránou. Díky sporulaci výrazně zvyšují odolnost vůči téměř všem environmentálním faktorům.

Při mluvení o anabióze způsobené zmrazením zaznamenávají nejen snížení obsahu vody, ale také řadu dalších změn, jako je pokles a zhrubnutí těla, ztráta enzymatické aktivity, zesílení cytoplazmy, úplné zastavení metabolismu.

Během anabiózy tělo neprochází žádnými změnami v růstu, vývoji a zrání, díky čemuž jeho existence je mnohokrát prodloužena. Bakterie, houby a některé druhy patogenních virů jsou nejvíce odolné vůči mrazu a sušení.

Etapy

Hloubka stuporů je přímo závislá na koncentraci zbytkové tekutiny a hibernaci předchází proces akumulace tukové tkáně. Doba zdržení organismu v jedné z podmínek a podmínek jeho údržby je rozdělena do následujících etap:

1. Jedná se o anabiózu, která byla způsobena hlubokou dehydratací (ve výjimečných případech 100%), může trvat desítky, stovky a někdy i tisíce let. Tento ideální stav je charakterizován úplným odstraněním volné tekutiny z těla, zatímco zůstává veškerá molekula vázající voda. V případě, kdy v těle zůstane volná voda, proces, ačkoli v pomalém pohybu, ale pokračuje a dříve nebo později způsobí smrt buněk. Odstranění molekuly vázané vody také zničí tělo v průběhu času. V případě absolutního odstranění volných tekutin a úplného zachování molekulárně vázaného živého organismu může zůstat v suspendované animaci po neomezenou dobu.
2. Diapause je částečná dehydratace těla, ve které může zůstat po tak dlouhou dobu jako u anabiózy.
3. Zneklidnění. Před nástupem tohoto stavu organismy nahromadí kapalinu, která není schopna zmrznout. V průměru může necitlivost trvat rok nebo trochu víc.
4. Hibernace. Při přípravě na hibernaci zvířecí organismy akumulují tělesný tuk, což zajišťuje přežití. V tomto stavu mohou zůstat po několik měsíců, ve vzácných případech - za rok.

Kdo spadá do anabiózy z živočišného světa?

Spolu s hmyzem a mikroorganismy mohou vyšší obratlovce spadat do stavu anabiózy. Věda je známými příklady detekce ledů zmrzlých ještěrek, které se po rozmrazení ožily. Je důležité poznamenat, že někteří zástupci chladnokrevných lidí strávili několik desetiletí. Ale ještě překvapivější jsou příklady detekce teplokrevných zvířat v ledu, které byly ve stavu blízké anabióze.

Takže nejlépe klimatické podmínky nemohou čekat ježek a jerboa, navíc není možné je probudit žádnou známou metodou. Najednou byly netopýři a králíci představováni jako experiment v anabióze.

Mezi neobvyklými obojživelníky zajímavým příkladem pro vědu je žába v anabióze. Vědci zjistili, proč nezmrazují led. Je známo, že žáby jsou venku, když začne studený záblesk, a sedí, dokud nebudou znecitlivěni. V procesu změny zmrazení dochází v jejich krvi - množství glukózy se zvyšuje. Kvůli tomuto procesu se tělo žabky podobá želé podobnou hmotu, ve které se neformují ledové krystaly a nepoškozují buňky těla.

Anabióza rostlin

V blízkosti moře se často nacházejí suché krusty, trochu připomínající rostliny, ale pokud je spustíte do vody, získávají barvu, narovnávají a změní řasy. Toto je příklad anabiózních rostlin. Dokonce i nižší mnohobuněčné organismy mají schopnost vstoupit do stavu anabiózy.

Rostliny, jejichž anabióza nastává v důsledku sušení, mají obecnou schopnost ožít po dešti. Jedná se o některé druhy lišejníků, mechů a řas. Navzdory přesvědčení, že rostliny bez vody zemřou, je pro ně to normální životní podmínky.

Je nemožné nezmínit anabiózu osiva, která může být uchovávána po dlouhá léta, přičemž se udržuje její klíčení. Jedním z nejvíce překvapivých příkladů jsou lotosové semena nalezená v rašeliništích tisíce let, ze kterých byla rostlina následně pěstována.

Lidská anabióza

Studie týkající se lidské anabiózy se aktivně provádějí dodnes. Teplem krvavé živočichy, které se do tohoto stavu dostaly, naznačují, že lidé mohou zůstat v suspendované animaci. Co to znamená pro náš druh? K tomu je třeba provést řadu přípravných prací:

1. Spánek.
2. Výměna krve zvláštním solným roztokem, který nebude schopen zmrazit.
3. Tělo je ponořeno do kapsle kapalným dusíkem.
4. Takový kontejner je skladován při nízkých teplotách v suterénu.

Ale studie dosud nepotvrdily skutečnost, že člověk úspěšně rozmrazil. Zároveň se vědci chtějí domnívat, že mozek po takových manipulacích bude nenapravitelně poškozen.

Před nějakým časem bylo navrženo, aby astronauti byli ponořeni do stavu suspendované animace pro dlouhodobé mezigalaktické cesty. To poskytne příležitost k dlouhotrvajícímu zachování životních aktivit astronautů a ušetření potřebných zdrojů.

Množství laboratoří po celém světě provádí každý den různé studie, jejichž cílem je umělé ponoření osoby do stavu pozastavené animace.