Zastavení života

Mcooker: nejlepší recepty O vědě

Zastavení životaŽivot je obvykle vnímán jako nepřetržitý proces. Vzniká v okamžiku vzniku živé bytosti ve vejci, výtrusu nebo semeni, prochází řadou více či méně složitých vývojových stádií, dosáhne určitého rozkvětu, zmenšuje se stárnutím a končí v okamžiku stáří, kdy se zastaví všechny životní procesy.

Známe však jevy útlaku života, kdy život dočasně zamrzne v těle a životní procesy jsou víceméně potlačeny. Mezi takové jevy patří spánek, normální a patologické (hypnóza), anestézie (když je tělo vystaveno chloroformu, etheru atd.) A nakonec hibernace, která je známá u mnoha zvířat. Ve všech těchto případech však nedochází k úplnému pozastavení životních procesů - pohyby se zastavují, citlivost výrazně oslabuje a téměř mizí, ale metabolické procesy zůstávají, zvíře nepřestává dýchat, jeho orgány jsou stále zásobovány krví, střeva pokračují v trávení potravy. Ve stavu hibernace jsou všechny tyto procesy výrazně zpomaleny, ale přesto se nezastaví úplně.

Známe také fenomén skrytého života semen, spor a vajíček zvířat. Semeno je nepohyblivý předmět, zdánlivě mrtvý, život se v něm neprojevuje, ale stojí za to jej uvést do určitých podmínek vlhkosti a teploty a probudit se v něm násilné procesy života. Avšak i v nečinném stavu, za normálních skladovacích podmínek, se uvnitř semen zjevně vyskytují některé velmi slabé životní procesy nebo alespoň některé chemické změny. Semena proto nelze skladovat navždy.

Vejce zvířat jsou méně odolná, a to i v případech, kdy jsou speciálně upravena pro dlouhodobé skladování, například v dafniích. Dvě až tři desetiletí jsou stále maximální dobou zpracovatelnosti během skladování. Je jasné, že zde ve vejcích, stejně jako v semenech, probíhají slabé procesy, které mění živou bytost.

Pokud však mohou být životní procesy natolik potlačovány a omezovány, že se stávají zcela neviditelnými, je možné je na chvíli zastavit pomocí vnějších vlivů? Je možné přerušit život tak, aby se znovu vrátil?

Zastavení životaJiž v roce 1701 byl objeven objev, který jako by dal kladnou odpověď na tuto otázku. Známý holandský amatérský mikroskop Anton Leeuwenhoek zkoumal pomocí svého primitivního, ale již docela dobře zvětšeného mikroskopu písek, který nashromáždil ve žlabu střechy svého domu v Delftu. Za tímto účelem vložil malé množství dokonale suchého písku do skleněné trubice naplněné vodou. Když to prozkoumal pod mikroskopem, všiml si ve vodě vzhled nějakého drobného „hmyzu“, který rychle plaval pomocí „koleček“, tedy korunek řasinek na hlavě.

Tento jev ho zajímal, tím spíše, že experimenty zjistil, že „hmyz“ je získáván ze suchého písku, a nikoli z vody, a další experimenty ukázaly, že je lze znovu sušit společně s pískem - smršťují se a mění se na drobné hrudky, které jsou nerozeznatelné ze zrn písku. V suché formě spolu s pískem choval Levenguk tato zvířata, později zvaná vířníci, nejprve několik týdnů, poté několik měsíců nebo dokonce více než rok a čas od času je oživovala umístěním do vody. Ožili poměrně rychle a rychle plavali, jako by se nic nestalo, dokud voda nevyschla. O tomto svém pozoruhodném objevu informoval v dopise z Royal Society of London, v jehož zápisu byl později zveřejněn, ale v té době mu byla zjevně věnována malá pozornost.

Teprve později, ve druhé polovině 18. století, vzbudily tyto experimenty „zázračného vzkříšení z mrtvých“ sušených vířníků zájem vědců. Přibližně ve stejnou dobu tento slavný vědec Spallanzani, profesor fyziky a přírodopisu na univerzitě v Pavii, podrobně zkoumal tento jev a prováděl mnoho experimentů a pozorování. Zjistil, že vířníci mohou vyschnout a oživit až jedenáctkrát za sebou, že přítomnost písku je důležitá pro jejich úspěšné oživení, díky kterému je sušení postupnější, a že když jsou sušené, mohou tolerovat takové vysoké teploty (54-56 ° C), při kterých, ve vodě umírají.

Kromě toho objevil další skupinu tvorů, kteří mají přesně stejné schopnosti sušení a revitalizace jako vířníci - byli to mikroskopičtí malí tvorové, podobní housenkám, žijící v mechu rostoucím na střeše. Pro jejich pomalé pohyby je nazýval tardigrady a toto jméno jim zůstalo dodnes.

Později se ukázalo, že další skupina obyvatel mechů a lišejníků se chová úplně stejně - jedná se o malé škrkavky hlístice. Všechna tato zvířata jsou speciálně přizpůsobena vysychání, stejně jako tomu je přizpůsoben mech nebo lišejník, ve kterém žijí. Pod hořícími paprsky slunce a pod působením suchého větru všichni vysychají, zmenšují se a mění se ve světelné skvrny prachu nesené větrem. Jakmile; rosa nebo déšť však mech navlhčí, bobtnají, narovnávají se a ožívají.

Je zajímavé, že již v té době, při samotném objevení fenoménu oživení zdánlivě uhynulých zvířat, byly na jeho podstatě stanoveny dva protichůdné pohledy. Levenguk věřil, že vířníci úplně nevyschnou, protože jejich skořápky jsou tak husté, že neumožňují úplné odpaření vody. Jejich život proto nekončí úplně, ale pouze zeslábne, znovu vzplane a ožívají. Naproti tomu Spallanzani věřil, že když vyschne, život ve skutečnosti končí a zvířata jsou vzkříšena. Poznal tedy skutečné zastavení života, jeho úplné přerušení.

Později, v 19. století, tyto dva diametrálně odlišné pohledy na obrození přetrvávaly ve vědě současně. Někteří vědci se však pokoušeli popřít samotný fenomén obrození a mezi nimi se zvláštním důrazem na obrození vyslovil slavný německý mikroskop a výzkumný náměstek Ehrenberg. Tvrdil, že vířníci v písku ve vysušeném stavu nejen krmí, ale také se množí, snášejí vajíčka a že jejich oživení závisí jednoduše na skutečnosti, že si zvykli žít s více či méně vlhkostí.

Zastavení životaMimořádně pečlivě připravené experimentální studie francouzských biologů Dwyera, Davaina a Gavarra, jejichž výsledky byly ověřeny a potvrzeny zvláštní komisí Pařížské biologické společnosti, které předsedal slavný Brock (1860), přesvědčily vědecký svět o platnosti pozorování Levenguka a Spallanzaniho. Brockova komise hovořila ve prospěch možnosti úplného vysušení a úplného zastavení života. „V současné době,“ říká Broca, „existují dvě učení: jedno uznává oživení jako životně důležitý fenomén, druhé jako fenomén nezávislý na životě, podmíněný výhradně hmotným aspektem živé bytosti. První výuka je „v úplném rozporu s výsledky sušících experimentů, druhá naopak, nejenže jim neodporuje, ale dokonce umožňuje vysvětlit základní sušící experiment a všechny ostatní experimenty“.

Takoví významní vědci jako Claude Bernard, Wilhelm Preyer a později - Max Vervorn se připojili k názoru na možnost dočasného přerušení života. Preyer v roce 1873 navrhl speciální termín pro celý fenomén obrození - anabióza (z řeckého ava - nahoru a - život, - „obrození“, „vzkříšení“), který se poté pevně zakořenil ve vědě.Až donedávna byla většina výzkumníků zapojených do nastavení experimentů s pozastavenou animací (stáli však na opačném úhlu pohledu - nemohli vytvořit podmínky, za nichž by bylo zřejmé zastavení života a přesto by došlo k oživení. Bylo proto vytvořeno přesvědčení. že život se při vysychání úplně nezastaví, že u sušených zvířat, která neztratila veškerou vodu v nich obsaženou, některé, i když velmi slabé, tlumené životní procesy stále probíhají, existuje minimální život (vita minima). nespadl do takové chyby jako Ehrenberg a netvrdil, že sušené vířníky se živí a množí, ale lze u nich předpokládat přítomnost určitého metabolismu v podobě alespoň pomalých motorických procesů, protože v okolí mají zbytky vody atmosféra obsahuje kyslík.

Aby se prokázala možnost zastavení života, bylo nutné připravit sušená zvířata o veškerou volnou vodu v nich obsaženou, chemicky nevázanou, a přestat dýchat. Brockova komise také stanovila, že mech se sušenými zvířaty lze zahřívat na teplotu varu vody po dobu půl hodiny a rotifery přesto ožívají. Takové silné sušení je nicméně spojeno s rizikem pro život sušených zvířat. Autoři těchto řádků dostali v roce 1920 pečlivější sušící experiment. Mach s rotifery sušenými na vzduchu nad chloridem vápenatým se umístil do zkumavky, která navíc obsahovala kousek kovového sodíku, aby absorboval zbytkový kyslík a vlhkost. Z této zkumavky byl vzduch odváděn rtuťovým čerpadlem, dokud nebylo získáno vakuum s tlakem 0,2 mm, a poté byla zkumavka uzavřena. Po několika měsících skladování mechu v něm se vířníky, které byly postupně přeneseny do vody, oživily, a to navzdory tak dlouhému pobytu ve vakuu bez kyslíku a s úplnou suchostí.

Rakouskému vědci Dr. G. Ramovi se podařilo doručit v letech 1920-22. série ještě přesvědčivějších a účinnějších experimentů.

Nejprve připravil experiment skladování mechu ve vakuu, docela podobný mému (ale bez použití sodíku) a se stejnými výsledky.

Poté svou práci přenesl do slavné laboratoře nízkých teplot prof. Kammerling Onnes v Leidenu (Holandsko), kde bylo možné použít jakékoli plyny v kapalném stavu. Tam zahájil experiment v sušení mechu rotifery a tardigrady v neaktivních plynech. Mach byl umístěn do zkumavky, která byla naplněna absolutně suchým vodíkem nebo heliem získaným ze zkapalněného plynu. Poté byl tento plyn odčerpán rtuťovým čerpadlem do maximálního možného vakua, poté byl znovu vpuštěn a znovu odčerpán. Po třech takových manipulacích byla zkumavka utěsněna a uložena na více či méně dlouhou dobu. Po otevření zvířata ve vodě znovu ožila.

Zastavení životaPro ještě úplnější vysušení postavil Ram aparát. Mach byl umístěn ve skleněné kouli, do které tento plyn pocházel z nádoby s kapalným vodíkem, a na své cestě prošel cívkou umístěnou v kapalném vzduchu; díky chlazení se tam usadily poslední zbytky vlhkosti extrahované z mechu. Trubice byla připojena k rtuťovému čerpadlu, které poskytovalo maximální vakuum. Žárovka byla připojena ke stejné trubici jako kontrolní zařízení pro monitorování vakua. Na druhé straně (vpravo) koule komunikovala s několika zkumavkami, do kterých bylo možné na konci experimentu nalít mech. Aby se odstranil adsorbovaný vzduch z těchto zkumavek, jako by ulpíval na jejich stěnách, byly během experimentu zahřívány v elektrické peci na 300 ° C. Stejně jako v předchozím experimentu byl do koule vstřikován vodík a několikrát odčerpán. Zvláštností tohoto experimentu však bylo také to, že míč byl zahříván na 70 ° C pro dokonalejší sušení.Tato teplota je stanovena řízením! experimenty, nemá škodlivý účinek na sušená zvířata. Po tomto postupu sušení byl mech nalit do vychlazených zkumavek nakloněním zkumavky a utěsněn v nich. Tyto zkumavky byly skladovány a otevírány v různých časech, od jednoho do osmi měsíců. Zvířata v nich obsažená ožila.

Nakonec kromě sušení Ram vystavil zvířata extrémně nízkým teplotám, a to od -269 ° do -272,8 ° C, jinými slovy, teplotě, která je pouze o 0,2 ° C vyšší než absolutní nula (-273 ° C), tj. tj. minimální teoreticky možná teplota. Ve všech těchto případech byl výsledek stejný: po pečlivém a postupném rozmrazování se sušená zvířata oživila poté, co byla přenesena do vody.

Co nám říkají tyto zkušenosti Rama? Sušení zvířat absolutně suchými plyny (vodík, hélium), které nepodporují dýchání a snadno pronikají do skořápek, pokud jsou vyčerpány do plného vakua a ještě více zahřáté, by samozřejmě měly odstranit veškerou volnou vodu z těla. Je nepravděpodobné, že za těchto podmínek zůstane adsorbovaná voda. Při úplné nepřítomnosti kyslíku a vody je těžké si představit, že by mohlo dojít k jakýmkoli dýchacím procesům - veškerá výměna plynů v těle se musí zastavit. Pokud je však v tomto případě stále možné mluvit o některých anaerobních (tj. Vyskytujících se bez přítomnosti vzduchu) nebo intramolekulárních metabolických procesech, které jsou v těle možné, pak při použití nízkých teplot blízkých absolutní kul, ne jaké metabolické procesy nepřicházejí v úvahu. Ve skutečnosti za těchto podmínek při teplotě kapalného helia nejsou vůbec možné žádné chemické reakce a tím méně jsou samozřejmě možné i tak jemné reakce, jaké se vyskytují v těle - vyžadují účast vody, koloidů, plynů, solí, enzymů, vyžadují vysokou mobilitu chemických látek částice. V podmínkách blízkých absolutní nule ztrácejí všechny chemické molekuly svoji mobilitu. Nejen všechny kapaliny, ale také plyny přecházejí do pevného stavu, koloidy a obecně všechny sloučeniny obsahující alespoň chemicky vázanou vodu se stávají pevnými jako kámen. Tělo sušeného vířiče za těchto podmínek se svou chemickou aktivitou stěží výrazně liší od křemenného zrna.

Musíme tedy připustit, že za podmínek těchto experimentů sušení obyvatelé mechů úplně ztratili všechny, i ty nejmenší, projevy životních procesů. Jaký život je možný v kusu pevného kamene? A pokud se jim po rozmrazení a přidání vody život vrátil, znamená to především to, ale v ka je život možný, život lze přerušit - není to vždy nepřetržitý proces.

Po pochopení důvodů tohoto jevu vidíme, že možnost návratu života do organismu zbaveného vody a navíc vystaveného působení extrémně nízkých teplot je myslitelná pouze tehdy, pokud všechny tyto destruktivní účinky neničí živou hmotu, nevyvolávají v ní takové změny, že by bylo, jak říkají chemici, nevratné. Opravdu, když sušíme želatinovou kyselinu křemičitou - anorganickou látku, která je stejným koloidním roztokem jako většina složek živého organismu, uvidíme, že ji lze do určité míry vysušit, takže pouze zhoustne, ale nezmění se. Je nutné do něj znovu přidat vodu a zase se změní na tekuté želé. Pokud však bude tento limit překročen, želé se stane tvrdým, neprůhledným a žádné množství vody jej nemůže vrátit do předchozího stavu - kyselina křemičitá prošla nevratnými změnami z nadměrného sušení. Totéž se děje s živou bytostí.

Výzkum provedený za posledních 10–15 let ukázal, že mnoho zvířat může být podrobeno velmi silnému sušení.Takže sušením žížal je možné z nich podle mých experimentů a Hull's extrahovat asi 3/8 veškeré vody, kterou obsahují.

Pijavice japonské želvy, které se plazí na břeh a dlouho se sluní, mohou vyschnout do té míry, že ztratí 80% své hmotnosti.

Dokázal jsem sušit mladé žáby a ropuchy tak, že jsem ztratil polovinu veškeré vody obsažené v těle. Prof. BD Morozov sušil různé orgány a tkáně zvířat do té míry, že ztratil 1/4, 1/2 nebo dokonce 3/4 vody a neztratil svou vitalitu. Ve všech těchto případech je možné sušení pouze do určité meze, po které následují nevratné změny v živé hmotě a smrti.

U obyvatel mechů a lišejníků je tato schopnost sušení extrémně omezena. Díky dlouhé evoluci se v nich vyvinula jako adaptace na jejich každodenní život. Jejich stanoviště je pravidelně vystaveno silnému vysychání pod hořícími paprsky slunce nebo smáčení deštěm, rosou nebo mlhou. Pokud by neměl schopnost vyschnout, jejich smrt by byla nevyhnutelná. A nyní živé koloidy jejich těl získaly schopnost svobodně se vzdát veškeré vody, kterou obsahují, aniž by podstoupily takové nevratné změny, které by ohrozily jejich životy. Za přírodních podmínek však toto sušení nikdy není úplné, ale za experimentálních podmínek je zřejmé, že může dojít ke ztrátě veškeré volné vody. Při nedostatku vody se nízké teploty blízké absolutní nule ukážou jako neškodné.

Máme zde tedy jeden z nejpozoruhodnějších případů adaptace na vnější prostředí, adaptace, která nepůsobí na vývoj žádných orgánů ani tvarových rysů, ale na změnu celé struktury živé hmoty, na získávání zcela mimořádných schopností.

Je tento případ svého druhu? Vůbec ne. Musíme si vzpomenout pouze na ty případy skrytého života rozšířeného v rostlinné a zvířecí říši, o kterých jsme mluvili výše. Dokonce i tam dochází v semenech a cystách zvířat ke stejné adaptaci živé hmoty na vysychání a na dlouhodobý pobyt v sušeném stavu.

Zastavení životaA pokud za přirozených podmínek nejsou semena a spory absolutně suché a vždy obsahují několik procent vody, pak si člověk musí myslet, že právě tato okolnost v nich způsobuje ty pomalé, špatně vyjádřené metabolické procesy, které nakonec znamenají oslabení a vymizení životaschopnost semen. Až donedávna ve vědě dominovala teorie „minimálního života“, co se týče semen a sporů. Předpokládalo se, že život v nich se nezastaví, ale sestupuje pouze k nejmenším projevům výměny plynů ak procesům metabolismu s nimi spojeným. Pokusy Becquerelu se semeny a McFadanu se spórami mikroorganismů ukázaly, že zde za experimentálních podmínek je možné úplné zastavení života - je možný zlom v životě.

Becquerel podrobil semena různých rostlin umělému sušení ve vakuu při zahřátí na 40 ° C, udržoval je ve vakuu po dobu 4 měsíců a poté je umístil na 10 hodin do tekutého hélia, které poskytlo teplotu - 269 ° C. Při klíčení těchto semen bylo zjištěno, že klíčí ještě lépe než kontrolní skladovaná in vivo - semena jetele klíčí všechny, zatímco klíčilo pouze 90% kontrolních.

Podobné experimenty provedl Becquerel na sporách kapradin a mechů a McFadane na sporech různých bakterií a koků; ve všech těchto případech prudké vysušení ve vakuu a teploty blízké nule zastavily všechny životní procesy, což způsobilo, že projevy i těch nejslabších metabolických reakcí během hodin a dnů byly nemyslitelné. Po odstranění těchto retardujících podmínek se však život vrátil do těla a přišel si do svého.

Becquerel správně říká, že za podmínek těchto experimentů se protoplazma stává tvrdší než žula, a přestože neztrácí svou koloidní povahu, ztrácí stav nezbytný pro asimilaci a disimilaci. Pokud je buňka zbavena vody a pánví, které prošly do pevného stavu, pokud jsou její enzymy vysušeny a protoplazma přestala být ve stavu koloidního roztoku, je zřejmé, že v tomto případě lze jen stěží hovořit o „zpomalení života“. Život bez vody, bez vzduchu, bez koloidních částic suspendovaných v kapalném médiu je nemožný - za těchto konkrétních podmínek bylo možné dosáhnout skutečného „skrytého života“ ve smyslu Clauda Bernarda, tedy úplného zastavení života.

Je tedy možné zastavit život a přerušit životní proces za určitých podmínek.

P. Yu. Schmidt


Je olej jedlý?   Nervový systém a jeho práce

Všechny recepty

Nová témata

© Mcooker: Nejlepší recepty.

mapa webu

Doporučujeme vám přečíst si:

Výběr a provoz pekáren