A vida geralmente é vista como um processo contínuo. Surge no momento da emergência de um ser vivo num ovo, esporo ou semente, passa por vários estágios de desenvolvimento mais ou menos complexos, atinge uma certa floração, diminui com o envelhecimento e termina no momento da velhice. idade, quando todos os processos vitais param.
Conhecemos, entretanto, os fenômenos de opressão da vida, quando a vida congela temporariamente no corpo e os processos vitais são mais ou menos suprimidos. Tais fenômenos incluem sono, normal e patológico (hipnose), anestesia (quando o corpo é exposto ao clorofórmio, éter, etc.) e, finalmente, hibernação, que é conhecida em muitos animais. Em todos esses casos, entretanto, não há uma suspensão completa dos processos vitais - os movimentos param, a sensibilidade se enfraquece significativamente e quase desaparece, mas os processos metabólicos permanecem, o animal não para de respirar, seus órgãos ainda recebem sangue, os intestinos continuam para digerir alimentos. Em um estado de hibernação, todos esses processos ficam muito mais lentos, mas ainda não param completamente.
Também conhecemos o fenômeno da vida oculta de sementes, esporos e ovos de animais. Uma semente é um objeto imóvel, aparentemente morto, a vida não se manifesta nela, mas vale a pena colocá-la em certas condições de umidade e temperatura, e nela se despertam processos violentos de vida. No entanto, mesmo em estado dormente, em condições normais de armazenamento, alguns processos de vida muito fracos, ou, pelo menos, algumas alterações químicas, aparentemente ocorrem dentro das sementes. Portanto, as sementes não podem ser armazenadas para sempre.
Ovos de animais são menos resistentes, mesmo nos casos em que são especialmente adaptados para armazenamento de longo prazo, por exemplo, em dáfnias. Duas a três décadas ainda são o tempo de vida máximo durante o armazenamento. É claro que aqui nos ovos, como nas sementes, alguns processos fracos estão ocorrendo e mudam um ser vivo.
Mas se os processos vitais podem ser suprimidos e reduzidos de tal forma que se tornam completamente invisíveis, é possível detê-los por um tempo com a ajuda de influências externas? É possível interromper a vida para que ela volte?
Já em 1701, foi feita uma descoberta que parecia dar uma resposta afirmativa a essa pergunta. O famoso microscopista amador holandês Anton Leeuwenhoek examinou a areia, que coletou na sarjeta do telhado de sua casa em Delft, com a ajuda de seu próprio microscópio primitivo, mas já bastante ampliado. Para isso, colocou uma pequena quantidade de areia perfeitamente seca em um tubo de vidro cheio de água. Examinando-o ao microscópio, percebeu o surgimento na água de alguns minúsculos "insetos" que nadavam rapidamente com a ajuda de "rodas", ou seja, as coroas dos cílios na cabeça.
Este fenômeno o interessou, ainda mais porque por meio de experimentos ele estabeleceu que "insetos" são tirados da areia seca e não da água, e outros experimentos mostraram que eles podem ser novamente secos junto com a areia - eles encolhem e se transformam em pequenos pedaços, indistinguível de grãos de areia. Na forma seca, junto com a areia, Levenguk mantinha esses animais, mais tarde chamados de rotíferos, primeiro por várias semanas, depois por vários meses ou até mais de um ano, e de vez em quando os revivia colocando-os na água. Eles ganharam vida muito rapidamente e nadaram rapidamente, como se nada tivesse acontecido, até que a água secou. Ele relatou essa descoberta notável em uma carta à Royal Society of London, nas atas da qual foi publicada posteriormente, mas aparentemente pouca atenção foi dada a ele naquela época.
Só mais tarde, na segunda metade do século 18, esses experimentos de “ressurreição milagrosa dos mortos” de rotíferos secos despertaram o interesse de cientistas. Na mesma época, outro famoso cientista, Spallanzani, professor de física e história natural na Universidade de Pavia, estudou esse fenômeno em detalhes, fazendo muitos experimentos e observações. Ele descobriu que os rotíferos podem secar e reanimar até onze vezes consecutivas, que a presença de areia é importante para seu renascimento bem-sucedido, o que torna a secagem mais gradual, e que em um estado seco eles podem tolerar essas altas temperaturas (54- 56 ° C) no qual, estando na água, eles morrem.
Além disso, ele descobriu outro grupo de criaturas que têm exatamente as mesmas habilidades de secagem e revivificação dos rotíferos - essas eram pequenas criaturas microscópicas, semelhantes a lagartas, vivendo no musgo que cresce no telhado. Por seus movimentos lentos, ele os chamou de tardígrados, e esse nome permanece com eles até hoje.
Mais tarde, descobriu-se que outro grupo de habitantes de musgos e líquenes se comportava exatamente da mesma maneira - são pequenas lombrigas de um nematóide. Todos esses animais são especialmente adaptados para secar, exatamente da mesma forma que o musgo ou líquen em que vivem. Sob os raios ardentes do sol e sob a ação de um vento seco, todos eles secam, encolhem, transformam-se em leves partículas de poeira levadas pelo vento. Assim que; entretanto, o orvalho ou a chuva umedecem o musgo, eles incham, endireitam-se e ganham vida.
É interessante que já naquela época, na própria descoberta do fenômeno do renascimento de animais aparentemente mortos, dois pontos de vista opostos se estabeleceram em sua essência. Levenguk acreditava que os rotíferos não secam completamente, pois suas cascas são tão densas que não permitem que a água evapore completamente. Portanto, sua vida não termina completamente, mas apenas enfraquece, e então se inflama novamente, e eles voltam à vida. Em contraste, Spallanzani acreditava que, quando seca, a vida realmente cessa e então os animais são ressuscitados. Ele reconheceu, portanto, uma cessação real da vida, uma interrupção completa dela.
Mais tarde, no século 19, essas duas visões diametralmente opostas de avivamento continuaram a existir simultaneamente na ciência. Alguns pesquisadores, porém, tentaram negar o próprio fenômeno do renascimento, e entre eles o famoso microscopista alemão e pesquisador ciliado Ehrenberg falou com particular insistência contra o renascimento. Ele argumentou que os rotíferos na areia em estado seco não apenas se alimentam, mas também se reproduzem, botam ovos, e que seu renascimento depende simplesmente do fato de terem adquirido o hábito de viver com mais ou menos umidade.
Os estudos experimentais extremamente cuidadosos dos biólogos franceses Dwyer, Davain e Gavarre, cujos resultados foram verificados e confirmados por uma comissão especial da Sociedade Biológica de Paris, presidida pelo famoso Brock (1860), convenceram o mundo científico da validade das observações de Levenguk e Spallanzani. A Comissão Brock falou a favor da possibilidade de uma secagem completa e de uma interrupção total da vida. “Atualmente”, diz Broca, “existem dois ensinamentos: um reconhece o avivamento como um fenômeno da vida, o outro como um fenômeno independente da vida, condicionado exclusivamente pelo aspecto material de um ser vivo. O primeiro ensinamento está "em total contradição com os resultados das experiências de secagem; o segundo, pelo contrário, não só não os contradiz, mas permite até explicar a experiência básica de secagem e todas as outras experiências".
Cientistas proeminentes como Claude Bernard, Wilhelm Preyer e mais tarde - Max Vervorn aderiram à opinião sobre a possibilidade de interromper temporariamente a vida. Preyer em 1873 propôs um termo especial para todo o fenômeno de avivamento - anabiose (do grego ava - para cima e - vida, - "avivamento", "ressurreição"), que então se tornou firmemente estabelecido na ciência.Até recentemente, a maioria dos pesquisadores envolvidos na configuração de experimentos em animação suspensa (eles estavam, no entanto, do ponto de vista oposto - eles não podiam criar condições sob as quais a cessação da vida seria óbvia e, no entanto, o renascimento ocorreria . Criou-se, portanto, a convicção de que a vida não para por completo ao secar, que nos animais secos que não perderam toda a água que neles continha, alguns processos vitais, mesmo muito fracos, abafados, continuam, há uma vida mínima ( vita minima). Claro, os pesquisadores mais recentes não cometeram o erro de Ehrenberg, e não afirmaram que os rotíferos secos se alimentam e se reproduzem, mas a presença de algum metabolismo neles, na forma de pelo menos processos motores lentos, poderia ser assumido, uma vez que eles têm resíduos de água no entorno da atmosfera contém oxigênio.
Para provar a possibilidade de parar a vida, era necessário privar os animais secos de toda a água gratuita que neles continha, não ligada quimicamente, e parar de respirar. A comissão de Brock também estabeleceu que musgo com animais secos pode ser aquecido até o ponto de ebulição da água por meia hora e, mesmo assim, os rotíferos ganham vida. Essa secagem forte, entretanto, está associada a um risco para a vida de animais secos. Os autores dessas linhas receberam uma experiência de secagem mais cuidadosa em 1920. O musgo com os rotíferos secos ao ar sobre cloreto de cálcio foi colocado em um tubo de ensaio, que, além disso, continha um pedaço de sódio metálico para absorver o oxigênio e a umidade remanescentes. Deste tubo de ensaio, o ar foi evacuado com uma bomba de mercúrio até que um vácuo com uma pressão de 0,2 mm fosse obtido, e o tubo foi então selado. Depois de armazenar o musgo nele por vários meses, os rotíferos, gradualmente transferidos para a água, ganharam vida, apesar de uma longa permanência no vácuo sem oxigênio e com completa secura.
O cientista austríaco Dr. G. Ram conseguiu entregar em 1920-22. uma série de experimentos ainda mais convincentes e eficazes.
Em primeiro lugar, ele fez uma experiência de armazenar musgo no vácuo, bastante semelhante ao meu (mas sem o uso de sódio), e com exatamente os mesmos resultados.
Em seguida, ele transferiu seu trabalho para o famoso laboratório de baixas temperaturas prof. Kammerling Onnes em Leiden (Holanda), onde era possível utilizar qualquer tipo de gases em estado líquido. Lá ele montou um experimento de secagem de musgo com rotíferos e tardígrados em gases inativos. O musgo foi colocado em um tubo que foi preenchido com hidrogênio ou hélio absolutamente seco obtido a partir de gás liquefeito. Em seguida, esse gás foi bombeado para fora por uma bomba de mercúrio até o vácuo máximo possível, depois foi deixado entrar e bombeado novamente. Após três dessas manipulações, o tubo foi lacrado e armazenado por mais ou menos tempo. Depois de abri-lo, os animais reviveram na água.
Para uma secagem ainda mais completa, Ram construiu um aparato. O musgo foi colocado em uma bola de vidro, na qual esse gás foi fornecido por um recipiente com hidrogênio líquido, e no caminho passou por uma bobina colocada em ar líquido; graças ao resfriamento, os últimos resquícios da umidade extraída do musgo ali se depositaram. O tubo foi conectado a uma bomba de mercúrio, que deu o vácuo máximo. Uma lâmpada foi conectada ao mesmo tubo como um aparelho de controle para monitorar o vácuo. Do outro lado (à direita), a bola se comunicava com vários tubos de ensaio, nos quais o musgo poderia ser despejado no final do experimento. Para retirar o ar adsorvido desses tubos de ensaio, como se aderissem às suas paredes, eles foram aquecidos a 300 ° C em forno elétrico durante o experimento. Como no experimento anterior, o hidrogênio foi injetado na bola e bombeado várias vezes. A peculiaridade desse experimento foi, no entanto, também que a bola foi aquecida a 70 ° C para uma secagem mais perfeita.Esta temperatura é a estabelecida pelo controle! experimentos, não tem um efeito prejudicial em animais secos. Após este procedimento de secagem, o musgo foi derramado em tubos de ensaio resfriados pela inclinação do tubo e selado neles. Esses tubos foram armazenados e abertos em momentos diferentes, de um a oito meses. Os animais neles contidos ganharam vida.
Finalmente, além da secagem, Carneiro expôs os animais a temperaturas extremamente baixas, nomeadamente de -269 ° a -272,8 ° C, ou seja, uma temperatura que é apenas 0,2 ° C superior ao zero absoluto (-273 ° C), ou seja, a temperatura mínima teoricamente possível. Em todos esses casos, o resultado foi o mesmo: após descongelamento cuidadoso e gradual, os animais ressecados reviveram após serem transferidos para a água.
O que essas experiências de Rama nos dizem? A secagem dos animais com gases absolutamente secos (hidrogênio, hélio) que não suportam a respiração e penetram facilmente nas conchas, quando bombeados para um vácuo total e um pouco mais de aquecimento, é claro, deve remover toda a água livre do corpo. É improvável que a água adsorvida permaneça nessas condições. Na ausência completa de oxigênio e água, é difícil imaginar que qualquer processo de respiração possa ocorrer - todas as trocas gasosas no corpo devem parar. Mas, se neste caso ainda for possível falar sobre alguns processos metabólicos anaeróbicos (ou seja, ocorrendo sem a presença de ar) ou intramoleculares que são possíveis no corpo, então, ao usar temperaturas baixas próximas ao kul absoluto, não quais são os processos metabólicos não pode ser discutido. De fato, sob essas condições, à temperatura do hélio líquido, nenhuma reação química é possível, e muito menos, é claro, reações tão sutis quanto as que ocorrem no corpo são possíveis - elas requerem a participação de água, coloides, gases, sais, enzimas, requerem alta mobilidade de partículas químicas. Em condições próximas do zero absoluto, todas as moléculas químicas perdem sua mobilidade. Não apenas todos os líquidos, mas também os gases passam para o estado sólido, os colóides e, em geral, todos os compostos contendo pelo menos água quimicamente ligada tornam-se sólidos como uma pedra. O corpo de um rotífero seco nessas condições dificilmente difere muito em sua atividade química de um grão de quartzo.
Assim, devemos admitir que, nas condições desses experimentos, os habitantes secos dos musgos perderam completamente todas as manifestações dos processos vitais, mesmo as menores. Que tipo de vida é possível em um pedaço de pedra sólida? E se então, depois de descongelar e adicionar água, a vida voltou a eles, então isso significa, antes de tudo, que, mas em ka a vida é possível, a vida pode ser interrompida - nem sempre é um processo contínuo.
Compreendendo as razões desse fenômeno, vemos que a possibilidade de retorno da vida a um organismo privado de água e, além disso, sujeito à ação de temperaturas extremamente baixas, só é concebível se todos esses efeitos destrutivos não destruírem a matéria viva, não produzam mudanças que seriam, como dizem os químicos, irreversíveis. Na verdade, se secarmos o ácido silícico gelatinoso - uma substância inorgânica, que é a mesma solução coloidal da maioria das partes constituintes de um organismo vivo, veremos que pode ser seco até um certo limite, de modo que apenas engrossará, mas não mudará. É necessário adicionar água a ele novamente, e ele se tornará novamente em gelatina líquida. Se, entretanto, esse limite for ultrapassado, a geleia ficará dura, opaca e nenhuma quantidade de água pode devolvê-la ao seu estado anterior - o ácido silícico sofreu alterações irreversíveis devido à secagem excessiva. A mesma coisa acontece com um ser vivo.
Pesquisas realizadas nos últimos 10-15 anos mostraram que muitos animais podem ser submetidos a uma secagem muito severa.Assim, ao secar as minhocas, é possível extrair delas, de acordo com minhas experiências e as de Hull, cerca de 3/8 de toda a água que contêm.
Sanguessugas de tartarugas japonesas que rastejam até a costa e se aquecem ao sol por um longo tempo podem secar a ponto de perder 80% de seu peso.
Consegui secar rãs e sapos jovens a ponto de perder metade de toda a água contida no corpo. Prof. BD Morozov secou vários órgãos e tecidos de animais até perder 1/4, 1/2 ou mesmo 3/4 da água, e eles não perderam sua vitalidade. Em todos esses casos, a secagem só é possível até certo limite, seguida de mudanças irreversíveis na matéria viva e morte.
Nos habitantes de musgos e líquenes, essa capacidade de secagem é levada a limites extremos. Através de uma longa evolução, desenvolveu-se neles como uma adaptação ao seu dia a dia. Seu habitat é periodicamente exposto a forte secagem sob os raios ardentes do sol, ou molhado pela chuva, orvalho ou névoa. Se ele não possuísse a habilidade de secar, a morte deles seria inevitável. E agora os colóides vivos de seus corpos adquiriram a capacidade de abrir mão de toda a água que contêm, sem passar por mudanças irreversíveis que poriam em perigo suas vidas. Em condições naturais, é verdade, essa secagem deles nunca é completa, mas em condições experimentais, obviamente, pode levar à perda de toda a água livre. Na ausência de água, baixas temperaturas, próximas do zero absoluto, acabam sendo inofensivas.
Temos aqui, portanto, um dos casos mais notáveis de adaptação ao ambiente externo, uma adaptação que afeta não no desenvolvimento de quaisquer órgãos ou características da forma, mas em uma mudança em toda a estrutura da matéria viva, na aquisição de habilidades completamente extraordinárias por parte do último.
Este caso é único? De jeito nenhum. Precisamos relembrar apenas os casos de vida oculta disseminados no reino vegetal e animal, dos quais falamos acima. De fato, mesmo ali, nas sementes e cistos dos animais, ocorre a mesma adaptação da matéria viva ao ressecamento e a uma permanência prolongada no estado seco.
E se em condições naturais as sementes e os esporos não estão absolutamente secos e sempre contêm vários por cento de água, então, deve-se pensar, é esta circunstância que causa neles aqueles processos metabólicos lentos e fracamente expressos, que no final acarretam um enfraquecimento e viabilidade de desaparecimento de sementes. Até recentemente, a teoria da "vida mínima" também dominava na ciência a respeito de sementes e disputas. Supunha-se que a vida neles não para, mas apenas se reduz às mais mínimas manifestações de trocas gasosas e dos processos de metabolismo associados a elas. Os experimentos de Becquerel em sementes e McFadane em esporos de microrganismos mostraram que aqui, nas condições experimentais, uma cessação completa da vida é possível - uma interrupção na vida é possível.
Becquerel submeteu as sementes de várias plantas à secagem artificial em vácuo quando aquecido a 40 ° C, manteve-as em vácuo por 4 meses e depois as colocou por 10 horas em hélio líquido, o que deu uma temperatura de 269 ° C. Na germinação tais sementes, verificou-se que germinam ainda melhor que o controle, armazenado in vivo - assim, as sementes de trevo germinaram todas, enquanto apenas 90% do controle germinou.
Experimentos semelhantes foram realizados por Becquerel nos esporos de samambaias e musgos e por McFadane nos esporos de várias bactérias e cocos; em todos esses casos, a secagem vigorosa no vácuo e as temperaturas próximas de zero interromperam todos os processos vitais, tornando inconcebíveis as manifestações até das reações metabólicas mais reduzidas durante horas e dias. No entanto, após a eliminação dessas condições retardadoras, a vida voltou ao corpo e tornou-se independente.
Becquerel afirma com razão que nas condições desses experimentos o protoplasma se torna mais duro que o granito e, embora não perca sua natureza coloidal, perde o estado necessário para a assimilação e a dissimilação. Se a célula é privada de água e bacias, que passaram ao estado sólido, se suas enzimas secaram e o protoplasma deixou de estar em solução coloidal, é claro que neste caso dificilmente se pode falar de "desaceleração da vida." A vida sem água, sem ar, sem partículas coloidais suspensas em um meio líquido é impossível - nessas condições particulares, foi possível alcançar a verdadeira "vida oculta" no sentido de Claude Bernard, ou seja, a cessação completa da vida.
Então, parar a vida, interromper o processo da vida sob certas condições são possíveis.
P. Yu. Schmidt
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