Anabiosi: cos'è questo fenomeno? Chi va in letargo? Il ruolo dell'anabiosi come mezzo per sperimentare condizioni avverse

In natura esistono meccanismi che proteggono le piante e gli animali dagli effetti nocivi dell'ambiente, dalle condizioni climatiche e ambientali. Alcuni ibernano, altri sospendono lo sviluppo, ma il modo più avanzato di sopravvivenza è l'anabiosi. Di cosa si tratta e di chi ci si imbatte, consideriamo nell'articolo qui sotto.

definizione

Tradotto dall'antica anabiosi greca significa "ritorno alla vita". La definizione di anabiosi secondo Wikipedia è la cessazione temporanea o l'inibizione dei processi di attività vitale sotto l'influenza di fattori esterni o interni. Tutti i processi che si verificano nel corpo (respirazione, polso, ecc.) Sono così lenti da essere determinati solo con l'uso di attrezzature speciali.

Gli organismi viventi cadono in uno stato di anabiosi con un brusco cambiamento nelle condizioni di esistenza in peggio. Dopo il miglioramento delle condizioni, inizia il periodo di recupero e il passaggio alla modalità di vita abituale.

Ruolo in natura

In natura, l'anabiosi si verifica non solo tra gli organismi animali. È ampiamente distribuito tra i microrganismi, compresi i batteri e alcuni tipi di alghe. Anabiosis è anche presente nel mondo vegetale.

Il lavoro di ricerca scientifica degli scienziati ha dimostrato il ruolo dell'anabiosi come mezzo per sperimentare condizioni avverse. Hanno concluso che nel processo di evoluzione, alcune specie di piante e microrganismi adattati a cadere in uno stato di animazione sospesa e di rimanere in essa da diversi mesi a milioni di anni, e quindi riprendere i processi naturali dell'attività della vita.

classificazione

In natura, ci sono due tipi di anabiosi:

• Anabiosi forzata. Questo tipo si verifica in qualsiasi fase dello sviluppo dell'organismo, si verifica a causa di effetti ambientali avversi significativi e si interrompe quando le condizioni di vita migliorano.
• Anabiosi stagionale (ontogenetica). Questa condizione si verifica a un certo stadio dell'ontogenesi degli organismi. Inoltre, è caratterizzato dalla capacità dell'embrione di adattarsi all'influenza negativa dell'habitat esterno, ad esempio quando le uova dei crostacei sono a riposo.

Per quanto riguarda la natura dei cambiamenti nell'acqua e la sua quantità negli organismi, in relazione al quale è avvenuta una transizione verso lo stato di anabiosi, è anche possibile identificare alcune specie:

1. Che cos'è - l'anabiosi causata dall'essiccazione dagli organismi? Per riferirsi a questa condizione, viene spesso usato il termine anidrobiosi, che, secondo alcuni biologi, non è proprio la definizione corretta. Ciò è dovuto all'impossibilità di una completa perdita di liquido durante la transizione all'anabiosi.
2. Congelamento profondo, che risulta in ibernazione. Il processo è causato dalla transizione dell'acqua allo stato di ghiaccio ed è chiamata crioanabiosi.
3. Anabiosi causata dalla ricerca di un organismo vivente in condizioni di alta concentrazione di sale e pressione osmotica, a seguito della quale l'acqua viene estratta dai tessuti. Di regola, una tale condizione è chiamata anabiosi osmotica.

Essiccazione e congelamento

Un esempio pronunciato di anabiosi quando essiccato sono semi, alcuni dei quali rimangono vitali dopo molti decenni.

Anabiosi e specie di invertebrati: vermi, molluschi di terra, alcuni insetti e gamberi, tra i vertebrati, i singoli esemplari di anfibi e rettili possono perdere dal 50 al 75% di acqua, cadere in anabiosi e rianimare dopo un po '. La scienza moderna ha identificato alcuni tipi di batteri che formano spore nell'anabiosi. Sono cellule disidratate con una membrana densa. Grazie alla sporulazione, aumentano significativamente la resistenza a quasi tutti i fattori ambientali.

Parlando di anabiosi causata dal congelamento, notano non solo una diminuzione del contenuto di acqua, ma anche una serie di altri cambiamenti, come una diminuzione e un ispessimento del corpo, una perdita di attività enzimatica, un ispessimento del citoplasma, una cessazione completa del metabolismo.

Durante l'anabiosi, il corpo non subisce alcun cambiamento nella crescita, nello sviluppo e nella maturazione, grazie al quale la sua esistenza viene prolungata molte volte. I batteri, i funghi e alcuni tipi di virus patogeni sono i più resistenti al congelamento e all'essiccazione.

palcoscenico

La profondità dello stupore dipende direttamente dalla concentrazione del fluido residuo e il letargo è preceduto dal processo di accumulo del tessuto adiposo. Il tempo di permanenza dell'organismo in una delle condizioni e le condizioni per la sua manutenzione sono suddivisi nelle seguenti fasi:

1. Questa è l'anabiosi, che è stata causata da una profonda disidratazione (in casi eccezionali, al 100%), può durare per dozzine, centinaia e talvolta migliaia di anni. Questo stato ideale è caratterizzato dalla completa rimozione del fluido libero dal corpo, mentre rimane tutta l'acqua che lega i legami molecolari. Nel caso in cui l'acqua libera rimane nel corpo, il processo, anche se al rallentatore, ma continua e prima o poi porterà alla morte cellulare. La rimozione di acqua legante molecolare distruggerà anche il corpo nel tempo. Nel caso di rimozione assoluta del fluido libero e completa conservazione dell'organismo vivente legato ai legami molecolari, può rimanere in animazione sospesa per un tempo illimitato.
2. La diapausa è una parziale disidratazione del corpo, in cui può rimanere per un periodo non troppo lungo come con l'anabiosi.
3. Stupor. Prima dell'inizio di questa condizione, gli organismi accumulano un liquido che non è in grado di congelare. In media, il torpore può durare un anno o poco più.
4. Ibernazione. In preparazione al letargo, gli organismi animali accumulano il grasso corporeo, che garantisce la sopravvivenza. In questo stato, possono rimanere per diversi mesi, in rari casi - un anno.

Chi cade nell'anabiosi dal mondo animale?

Insieme a insetti e microrganismi, i vertebrati più alti possono cadere in uno stato di anabiosi. La scienza è nota per gli esempi di rilevamento nel ghiaccio delle lucertole congelate, che prendono vita dopo lo scongelamento. È importante notare che alcuni rappresentanti di persone a sangue freddo hanno trascorso diversi decenni lì. Ma ancora più sorprendenti sono gli esempi di rilevamento di animali a sangue caldo nel ghiaccio, che erano in uno stato vicino all'anabiosi.

Quindi, non le migliori condizioni climatiche possono aspettare ricci e jerboa, inoltre, non è possibile svegliarli con qualsiasi metodo conosciuto. Un tempo, pipistrelli e conigli venivano introdotti come esperimento nell'anabiosi.

Tra gli anfibi senza coda un esempio interessante per la scienza è una rana in anabiosi. Gli scienziati scoprono perché non si congela nel ghiaccio. È noto che le rane sono all'aperto quando inizia lo snap freddo e si siedono fino a quando non sono intorpidite. Nel processo di congelamento si verificano cambiamenti nel sangue - la quantità di glucosio aumenta. A causa del processo, il corpo della rana diventa simile a una massa gelatinosa, in cui i cristalli di ghiaccio non si formano e non danneggiano le cellule del corpo.

Pianta anabiosi

Vicino al mare, puoi trovare spesso delle croste secche, un po 'reminiscenza delle piante, ma se le lasci cadere nell'acqua acquistano colore, si raddrizzano e si trasformano in alghe. Questo è un esempio di piante di anabiosi. Anche gli organismi pluricellulari inferiori hanno la capacità di entrare in uno stato di anabiosi.

Le piante la cui anabiosi si verifica a seguito dell'asciugatura hanno una capacità generale di prendere vita dopo la pioggia. Queste sono alcune specie di licheni, muschi e alghe. Nonostante la convinzione che le piante senza acqua muoiano, per loro questa è la normale condizione di supporto vitale.

È impossibile non menzionare l'anabiosi di semi che possono essere conservati per anni, pur mantenendo la sua germinazione. Uno degli esempi più sorprendenti sono i semi di loto che si trovano nelle torbiere vecchie di migliaia di anni dai quali la pianta è stata successivamente coltivata.

Anabiosi umana

Gli studi sull'anabiosi umana sono attivamente condotti fino ad oggi. Gli animali a sangue caldo introdotti in questo stato suggeriscono che gli umani possono rimanere in anabiosi. Cosa significa questo per la nostra specie? Per questo, è necessario eseguire una serie di lavori preparatori:

1. Dormi uomo
2. Sostituendo il sangue con una soluzione salina speciale che non ha la capacità di congelare.
3. Il corpo è immerso in una capsula con azoto liquido.
4. Un tale contenitore viene immagazzinato a basse temperature nel seminterrato.

Ma gli studi non hanno ancora confermato il successo dello scongelamento di una persona. Allo stesso tempo, gli scienziati sono inclini a credere che il cervello dopo tali manipolazioni sarà irrimediabilmente danneggiato.

Qualche tempo fa è stato suggerito che gli astronauti dovrebbero essere immersi in uno stato di animazione sospesa per i viaggi intergalattici a lungo termine. Ciò fornirà un'opportunità per mantenere a lungo l'attività vitale dell'astronauta e risparmiare le risorse necessarie.

Numerosi laboratori in tutto il mondo conducono quotidianamente una serie di studi, il cui scopo è quello di immolare artificialmente una persona in uno stato di animazione sospesa.