Анабіоз

АНАБІО­́З (від грец. ἀναβίωσις — оживле­н­ня, поверне­н­ня до життя) — одна з форм при­стосува­н­ня живих організмів до не­сприятливих умов довкі­л­ля, що характеризується тимчасовим глибоким пригніче­н­ням жит­тєвих процесів із на­ступною нормалізацією їх за сприятливих умов. У процесі еволюції виникли два типи при­стосувань до середовища: пасивне вижива­н­ня шляхом різкого зменше­н­ня потреб організму і активне під­вище­н­ня стійкості організму до екс­трем. умов довкі­л­ля. А. трапляється серед рослин, мікроорганізмів, без­хребетних (комах, круглих червів, молюсків, рако- та павукоподібних) та хребетних (риб, земноводних, плазунів, кажанів, гризунів тощо). Організм у стані А. (синоніми: латентне життя, приховане життя) характеризується різким уповільне­н­ням обміну речовин, від­сутністю видимих проявів життя, високою стійкістю до багатьох фіз. факторів. Близькими до стану А. є заціпені­н­ня, задубі­н­ня, зимова сплячка, діапауза, гібернація, замерза­н­ня, гіпотермія, гіпобіоз, летаргіч. сон. Деякі з цих форм спокою є проміж. станами, інші — самост. різновидами тимчас. втрати можливості актив. існува­н­ня. А. — одне з фундам. понять біо­логії, філософії, теології; воно асоціюється із символами пробудже­н­ня зі сну, воскресі­н­ням після смерті. Зна­йомство з явищем А. почалося в далекому минулому: людина бачила, що сухе насі­н­ня десятки років може зберігати здатність проро­стати. До поня­т­тя А. здавна звертаються вчені, поети, мислителі, адже мрія про збереже­н­ня життя, молодості завжди бентежила розум, що від­ображено в міфах Стародав. Греції та Риму, у нар. казках, фантаст. повістях. А. від­крив А. Левенгук (1701) у коловерток. У 18 ст. концепцію тимчас. смерті роз­виває також Л. Спал­ланцані (1775). Проте першим поня­т­тя А. за­стосував В. Прейєр (1873) для по­значе­н­ня оживле­н­ня деяких мікроорганізмів після висушува­н­ня, ро­зуміючи під А. без­жит­тєвий, але здатний до від­новле­н­ня життя стан організму. Інтерес до про­блем А. значно виріс завдяки біол. дослідже­н­ням П. Бахметьєва, який понизив температуру тіла кажанів до 0 °С з на­ступ. нормалізацією жит­тєдіяльності; А. Лаборі і П. Ґюґенар (1956) роз­робили медикаментоз. метод уведе­н­ня організму в стан штуч. зимової сплячки; Л. Ре (1959) довів можливість зберіга­н­ня обробл. гліцерином і охолодж. до температури рідкого азоту серця курячого ембріона з нормалізацією серцевого ритму після ві­ді­гріва­н­ня; О. Сміт (1963) оживила хомʼяків після їх охолодже­н­ня з утворе­н­ням кри­сталів льоду, що не пере­вищували 50 % від заг. кількості рідини в організмі; П. Білошицький (1963, 1982) роз­робив ефективні методи тривалої гіпотермії з на­ступ. нормалізацією жит­тєдіяльності. Роз­виткові дослідж. з А. сприяло створе­н­ня в 60-х рр. 20 ст. у США, Франції клубів кріогеників, комерц. під­приємств, фірм для заморожува­н­ня людей до температури рідкого азоту з надією на їх воскресі­н­ня. В Україні практ. інтерес до А. існує від поч. 20 ст. Про це свідчать зверне­н­ня киянина (1912) та херсонця (1914) до С.-Петербур. АН з пропозицією провести екс­перимент із замороже­н­ня власного тіла. А. може бути природ. і штучним; перший виник у процесі тривалого еволюц. роз­витку, другий отримують у лаборатор. умовах. Роз­різняють ще кілька видів А.: ан­гідробіоз чи ксероанабіоз (А. унаслідок висиха­н­ня організму); холодовий А. чи кріоанабіоз (через глибоке охолодже­н­ня); осмотичний А. (унаслідок пере­бува­н­ня організму в середовищі з високою концентрацією солей і високим осмотич. тиском); вимушений А. (на­стає при дії не­сприятливих екс­трем. умов довкі­л­ля) і онтогенетичний, чи сезон­ний А. (звичайна стадія роз­витку організму). Найбільший інтерес викликає штуч. холодовий А. з його проміж. стадіями тимчас. зниже­н­ня жит­тєдіяльності — у звʼязку з практ. за­стосува­н­ням у хірургії, тривалим консервува­н­ням різних штамів вірусів, мікроорганізмів, клітин крові та сперми, а також кістк. мозку, шкіри, тканин і навіть органів; це стало можливим завдяки роз­витку кріоген­ної техніки, роз­робкам нових методів, таких, як ліофілізація (висушува­н­ня заморож. тканини за мінус. температури шляхом сублімації льоду при низькому тискові). Під дією низької температури в клітині нерівномірно зменшується активність різних ферментів, що призводить до диско­ординації біо­хім. процесів; на­громаджуються проміжні продукти метаболізму; пере­охолоджуються колоїдні роз­чини, виникають скупче­н­ня молекул — центри кри­сталізації та утворе­н­ня льоду. Внаслідок такого зневодне­н­ня під­вищується концентрація солей, змінюється водневий показник рН, висолюються білки, осаджуються колоїди, порушується конфігурація білк. молекул, від­бувається денатурація білків тощо. Не менш важливим є процес тане­н­ня, причому швидке від­тава­н­ня сприяє під­вищен­ню жит­тє­здатності клітин. Оскільки швидкість біо­хім. реакцій залежить не тільки від температури, а й від природи самих речовин, концентрації роз­чин­ників, присутності каталізаторів, а також від дії тиску, радіації, гравітації, магніт. поля тощо, то перед дослідником від­кривається пер­спектива зна­йти такі кріо­протектори та фіз. фактори, які забезпечать можливість тривалої консервації життя з на­ступ. його від­творе­н­ням.

Дослідже­н­ня дії охолодже­н­ня на організм має певну традицію в укр. фізіології. Свій початок вона веде від київ. анатома А. Вальтера, який 1862 за­пропонував скори­статися з гіпотермії як наркот. засобу. В. Вернадський у своїх роботах про біо­сферу також зупинявся на можливостях тимчас. пере­рива­н­ня «матеріального й енергетичного» звʼязку організму із середовищем у стані латент. життя. Знач. внесок у роз­виток теорії стану пригніч. жит­тєдіяльності зробили кияни: О. Хорват, Ф. Лапчинський, Д. Заболотний, М. Сиротинін, М. Шумицька, Л. Данилова та ін. М. Сиротинін уперше (1957) за­пропонував використовувати стан, подібний до зимової сплячки, для освоє­н­ня косміч. простору. Ви­вче­н­ням А. за­ймаються науковці Ін­ституту про­блем кріобіо­логії і кріомедицини НАНУ (Харків), у якому використовуються роз­роблені у Фіз.-тех. ін­ституті низьких т-р НАНУ (Харків) кріоген­ні комплекси для консервува­н­ня біо­матеріалів з метою практ. за­стосува­н­ня та ви­вче­н­ня механізмів кріоу­шкоджень і захисту живих систем на етапах А.

Літ.: Бахметьев Н. И. Как я нашел анабиоз у млекопитающих // Природа. 1912. Т. 5; Шмидт П. Ю. Анабиоз. Москва; Ленин­град, 1955; Калабухов Н. И. Спячка животных. Х., 1956; Во­просы гипотермии в патологии. К., 1959; А. U. Smith. Biological effects of freezing and supercooling. London, 1961; Май­страх Е. В. Гипотермия и анабиоз. Москва; Ленин­град, 1964; Амосов Н. М. Записки из будущего. Москва, 1967; Пушкарь Н. С., Белоус А. М. Введение в криобиологию. К., 1975; Вернадский В. И. Размышления натуралиста: На­учная мысль как планетное явление. Москва, 1977; Його ж. Живое существо. Москва, 1978; Калабухов Н. И. Спячка млекопитающих. Москва, 1985; Голдовский А. М. Анабиоз и его практическое значение. Ленин­град, 1986; Демин Н. Н. и др. Нейрохимия зимней спячки млекопитающих. Ленин­град, 1988; Денков В. На грани жизни: [Об анабиозе животных] / Пер. с болг. Москва, 1988; Ушатинская Р. С. Скрытая жизнь и анабиоз. Москва, 1990; Страшко О. Э. и др. Методы регулирования диапаузы у насекомых и анализ их со­стояния. Х., 1997.

П. В. Білошицький

Завантажити статтю