|
 Het leven wordt meestal gezien als een continu proces. Het ontstaat op het moment van het verschijnen van een levend wezen in een ei, een spoor of een zaadje, doorloopt een aantal min of meer complexe ontwikkelingsstadia, bereikt een bepaalde bloei, neemt af met het ouder worden en eindigt op het moment van oudheid leeftijd, wanneer alle levensprocessen stoppen.
We kennen echter het fenomeen van onderdrukking van het leven, wanneer het leven tijdelijk stopt in het lichaam en levensprocessen min of meer onderdrukt worden. Dergelijke verschijnselen zijn onder meer slaap, normaal en pathologisch (hypnose), anesthesie (wanneer het lichaam wordt blootgesteld aan chloroform, ether, enz.), En tenslotte, winterslaap, die bij veel dieren bekend is. In al deze gevallen is er echter geen volledige opschorting van levensprocessen - bewegingen stoppen, gevoeligheid verzwakt aanzienlijk en verdwijnt bijna, maar metabolische processen blijven bestaan, het dier stopt niet met ademen, zijn organen worden nog steeds van bloed voorzien, de darmen gaan door om voedsel te verteren. In een winterslaap worden al deze processen sterk vertraagd, maar toch stoppen ze niet volledig.
We kennen ook het fenomeen van het verborgen leven van zaden, sporen en dierlijke eieren. Een zaadje is een onwrikbaar object, schijnbaar dood, het leven manifesteert zich er niet in, maar het is de moeite waard om het in bepaalde omstandigheden van vochtigheid en temperatuur te brengen, en er ontwaken gewelddadige levensprocessen in. Maar zelfs in een slapende toestand, onder normale bewaarcondities, treden kennelijk enkele zeer zwakke levensprocessen op, of in ieder geval enkele chemische veranderingen, in de zaden. Daarom kunnen zaden niet voor altijd worden bewaard.
Eieren van dieren zijn minder winterhard, zelfs in die gevallen waarin ze speciaal zijn aangepast voor langdurige opslag, bijvoorbeeld bij watervlooien. Twee tot drie decennia zijn nog steeds de maximale houdbaarheid tijdens opslag. Het is duidelijk dat hier in de eieren, net als in de zaden, enkele zwakke processen plaatsvinden die een levend wezen veranderen.
Maar als levensprocessen zo onderdrukt en verminderd kunnen worden dat ze volledig onzichtbaar worden, is het dan mogelijk om ze met behulp van externe invloeden een tijdje te stoppen? Is het mogelijk om het leven te onderbreken, zodat het weer terugkomt?
 Al in 1701 werd een ontdekking gedaan die een bevestigend antwoord op deze vraag leek te geven. De bekende Nederlandse amateurmicroscopist Anton Leeuwenhoek onderzocht zand, dat hij verzamelde in de dakgoot van zijn huis in Delft, met behulp van zijn eigen primitieve, maar toch al vrij goed vergrote microscoop. Hiervoor deed hij een kleine hoeveelheid perfect droog zand in een glazen buis gevuld met water. Toen hij het onder een microscoop bekeek, zag hij in het water enkele kleine "insecten" verschijnen die snel zwommen met behulp van "wielen", dat wil zeggen de kronen van trilharen op het hoofd.
Dit fenomeen interesseerde hem, vooral omdat hij door experimenten vaststelde dat 'insecten' uit droog zand worden gehaald en niet uit water, en verdere experimenten toonden aan dat ze weer samen met het zand kunnen worden gedroogd - ze krimpen en veranderen in kleine klontjes, niet te onderscheiden van zandkorrels. In droge vorm, samen met zand, hield Levenguk deze dieren, later raderdiertjes genoemd, eerst enkele weken, daarna enkele maanden of zelfs meer dan een jaar, en bracht ze van tijd tot tijd nieuw leven in door ze in water te plaatsen. Ze kwamen vrij snel tot leven en zwommen stevig, alsof er niets was gebeurd, totdat het water opdroogde. Hij rapporteerde deze opmerkelijke ontdekking van hem in een brief aan de Royal Society of London, in de notulen waarvan het later werd gepubliceerd, maar blijkbaar werd er op dat moment weinig aandacht aan hem besteed.
Pas later, in de tweede helft van de 18e eeuw, wekten deze experimenten van "wonderbaarlijke opstanding uit de dood" van gedroogde rotiferen de interesse van wetenschappers. Rond dezelfde tijd onderzocht een andere beroemde wetenschapper, Spallanzani, hoogleraar natuurkunde en natuurlijke historie aan de Universiteit van Pavia, dit fenomeen in detail, waarbij hij vele experimenten en observaties deed. Hij ontdekte dat raderdiertjes tot elf keer achter elkaar kunnen uitdrogen en herleven, dat de aanwezigheid van zand belangrijk is voor hun succesvolle heropleving, waardoor het drogen geleidelijker verloopt, en dat ze, wanneer ze gedroogd zijn, zulke hoge temperaturen (54-56 ° C) kunnen verdragen. C) waarbij ze in het water sterven.
Bovendien ontdekte hij nog een groep wezens die precies dezelfde droog- en revitaliserende eigenschappen hebben als raderdiertjes - dit waren microscopisch kleine wezens, vergelijkbaar met rupsen, die in het mos op het dak leefden. Vanwege hun langzame bewegingen noemde hij ze tardigrades, en deze naam is tot op de dag van vandaag bij hen gebleven.
Later bleek dat een andere groep bewoners van mossen en korstmossen zich op precies dezelfde manier gedraagt - dit zijn kleine rondwormen van een nematode. Al deze dieren zijn speciaal aangepast aan uitdroging, net zoals het mos of korstmos waarin ze leven hieraan aangepast zijn. Onder de brandende stralen van de zon en onder invloed van een droge wind drogen ze allemaal uit, krimpen ze in en veranderen ze in lichte stofdeeltjes die door de wind worden meegevoerd. Een keer; dauw of regen zal het mos echter bevochtigen, ze zwellen, worden recht en komen tot leven.
Het is interessant dat al in die dagen, bij de ontdekking van het fenomeen van de heropleving van schijnbaar dode dieren, twee tegengestelde standpunten werden vastgesteld over de essentie ervan. Levenguk geloofde dat raderdiertjes niet volledig uitdrogen, omdat hun schelpen zo dicht zijn dat ze het water niet volledig laten verdampen. Daarom eindigt hun leven niet volledig, maar verzwakt ze alleen, en laait dan weer op, en ze komen tot leven. In tegenstelling hiermee geloofde Spallanzani dat wanneer het uitgedroogd is, het leven daadwerkelijk ophoudt en dat de dieren weer tot leven worden gewekt. Hij herkende daarom een werkelijke beëindiging van het leven, een volledige onderbreking ervan.
Later, in de 19e eeuw, bleven deze twee diametraal tegengestelde opvattingen over opwekking tegelijkertijd in de wetenschap bestaan. Sommige onderzoekers probeerden echter het fenomeen van opwekking te ontkennen, en onder hen spraken de beroemde Duitse microscopist en onderzoeker ciliates Ehrenberg zich met bijzondere nadruk uit tegen opwekking. Hij voerde aan dat raderdiertjes in het zand in gedroogde toestand niet alleen voeden, maar zich ook voortplanten, eieren leggen, en dat hun heropleving eenvoudig afhangt van het feit dat ze de gewoonte hebben verworven om met meer of minder vocht te leven.
 Uiterst zorgvuldig geënsceneerde experimentele studies van de Franse biologen Dwyer, Davain en Gavarre, waarvan de resultaten werden geverifieerd en bevestigd door een speciale commissie van de Paris Biological Society, voorgezeten door de beroemde Brock (1860), overtuigde de wetenschappelijke wereld van de geldigheid van de waarnemingen van Levenguk en Spallanzani. De commissie van Brock sprak zich uit voor de mogelijkheid van volledige droging en voor een volledige stop van het leven. “Op dit moment”, zegt Broca, “zijn er twee leringen: de ene erkent opwekking als een vitaal fenomeen, de andere als een fenomeen dat onafhankelijk is van het leven en uitsluitend wordt bepaald door het materiële aspect van een levend wezen. De eerste leerstelling is "volledig in tegenspraak met de resultaten van drogingsexperimenten, de tweede daarentegen is ze niet alleen niet in tegenspraak, maar laat zelfs toe om de fundamentele droogervaring en alle andere experimenten uit te leggen".
Zulke vooraanstaande wetenschappers als Claude Bernard, Wilhelm Preyer en later - Max Vervorn sloten zich aan bij de mening over de mogelijkheid om het leven tijdelijk te onderbreken. Preyer stelde in 1873 een speciale term voor voor het hele fenomeen opwekking - anabiose (van het Griekse ava - naar boven en - leven, - "opwekking", "opstanding"), die vervolgens stevig verankerd raakte in de wetenschap.Tot voor kort waren de meeste onderzoekers die betrokken waren bij het opzetten van experimenten met uitgestelde animatie (ze stonden echter in het tegenovergestelde standpunt: ze konden geen omstandigheden creëren waaronder het ophouden van het leven duidelijk zou zijn en niettemin een opwekking zou plaatsvinden. Daarom werd de overtuiging gewekt dat het leven niet helemaal stopt wanneer het uitdroogt, dat bij gedroogde dieren die niet al het water erin verloren hebben, sommige, zelfs zeer zwakke, gedempte levensprocessen nog steeds plaatsvinden, er een minimumleven is ( vita minima) .Natuurlijk maakten de nieuwste onderzoekers niet zo'n fout als Ehrenberg, en beweerden ze niet dat gedroogde rotiferen zich voeden en voortplanten, maar de aanwezigheid van enig metabolisme in hen, in de vorm van op zijn minst langzame motorische processen, kan worden aangenomen, aangezien ze restanten van water in de omgeving hebben, bevat de atmosfeer zuurstof.
Om de mogelijkheid te bewijzen om het leven te stoppen, was het nodig om de gedroogde dieren al het vrije water te onthouden dat ze bevatten, niet chemisch gebonden, en om te stoppen met ademen. De commissie van Brock stelde ook vast dat mos met gedroogde dieren een half uur kan worden verwarmd tot het kookpunt van water en dat desondanks raderdiertjes tot leven komen. Een dergelijke sterke uitdroging gaat echter gepaard met een risico voor het leven van gedroogde dieren. De auteurs van deze regels kregen in 1920 een zorgvuldiger droogexperiment. Het mos met de raderdiertjes gedroogd in de lucht boven calciumchloride werd in een reageerbuis gedaan, die bovendien een stuk metallisch natrium bevatte om de resterende zuurstof en vocht op te nemen. Uit deze reageerbuis werd lucht afgevoerd met een kwikpomp totdat een vacuüm met een druk van 0,2 mm was verkregen, waarna de buis werd afgesloten. Nadat ze het mos er enkele maanden in hadden gestald, kwamen de raderdiertjes, geleidelijk overgebracht naar water, tot leven, ondanks zo'n lang verblijf in een vacuüm zonder zuurstof en met volledige droogte.
De Oostenrijkse wetenschapper Dr. G. Ram slaagde erin om in 1920-22 te bevallen. een reeks nog overtuigender en effectievere experimenten.
Allereerst zette hij een experiment op om mos in een vacuüm op te slaan, vergelijkbaar met het mijne (maar zonder het gebruik van natrium), en met precies dezelfde resultaten.
Daarna droeg hij zijn werk over aan het beroemde laboratorium van lage temperaturen prof. Kammerling Onnes in Leiden (Holland), waar het mogelijk was om alle soorten gassen in vloeibare toestand te gebruiken. Daar zette hij een experiment op met het drogen van mos met raderdiertjes en tardigrades in inactieve gassen. Het mos werd in een buis geplaatst die gevuld was met absoluut droge waterstof of helium verkregen uit vloeibaar gas. Daarna werd dit gas door een kwikpomp tot een zo groot mogelijk vacuüm weggepompt, daarna weer binnengelaten en weer weggepompt. Na drie van dergelijke manipulaties werd de buis verzegeld en min of meer lang bewaard. Na opening kwamen de dieren weer tot leven in het water.
 Voor een nog completere droging bouwde Ram een apparaat. Het mos werd in een glazen bol gedaan, waarin dit gas uit een vat met vloeibare waterstof werd aangevoerd en onderweg door een in vloeibare lucht geplaatste spiraal ging; dankzij afkoeling bezonken de laatste resten van het vocht dat uit het mos werd gehaald zich daar. De buis was verbonden met een kwikpomp, die het maximale vacuüm gaf. Een gloeilamp was op dezelfde buis aangesloten als een regelapparaat om het vacuüm te bewaken. Aan de andere kant (aan de rechterkant) communiceerde de bal met verschillende reageerbuizen, waarin het mos aan het einde van het experiment kon worden gegoten. Om de geadsorbeerde lucht uit deze reageerbuizen te verwijderen alsof ze aan hun wanden kleven, werden ze tijdens het experiment verwarmd tot 300 ° C in een elektrische oven. Net als bij het vorige experiment werd waterstof in de bal geïnjecteerd en meerdere keren gepompt. De eigenaardigheid van dit experiment was echter ook dat de bal werd verwarmd tot 70 ° C voor een perfectere droging.Deze temperatuur wordt bepaald door de besturing! experimenten, heeft geen schadelijk effect op gedroogde dieren. Na deze droogprocedure werd het mos in gekoelde reageerbuizen gegoten door de buis te kantelen en erin te verzegelen. Deze buisjes werden op verschillende tijdstippen bewaard en geopend, van één tot acht maanden. De dieren die ze bevatten, kwamen tot leven.
Tot slot stelde Ram de dieren naast het drogen ook bloot aan extreem lage temperaturen, namelijk van -269 ° tot -272,8 ° C, oftewel een temperatuur die slechts 0,2 ° C hoger is dan het absolute nulpunt (-273 ° C), dat wil zeggen, de theoretisch minimaal mogelijke temperatuur. In al deze gevallen was het resultaat hetzelfde: na zorgvuldig en geleidelijk ontdooien herleefden de gedroogde dieren nadat ze in water waren overgebracht.
Wat vertellen deze Rama-ervaringen ons? Het drogen van de dieren met absoluut droge gassen (waterstof, helium) die de ademhaling niet ondersteunen en gemakkelijk de schelpen binnendringen, wanneer ze tot een volledig vacuüm worden gepompt en wat meer verwarming, zou natuurlijk al het vrije water uit het lichaam moeten verwijderen. Geabsorbeerd water blijft onder deze omstandigheden waarschijnlijk niet achter. Bij volledige afwezigheid van zuurstof en water is het moeilijk voor te stellen dat er ademhalingsprocessen kunnen plaatsvinden - alle gasuitwisseling in het lichaam moet stoppen. Maar als het in dit geval nog steeds mogelijk is om te praten over een of andere anaërobe (d.w.z. optredende zonder de aanwezigheid van lucht) of intramoleculaire metabolische processen die mogelijk zijn in het lichaam, dan zijn er bij het gebruik van lage temperaturen dichtbij absolute kul, niet welke metabolische processen zijn uitgesloten. Inderdaad, onder deze omstandigheden, bij de temperatuur van vloeibaar helium, zijn helemaal geen chemische reacties mogelijk, en des te minder zijn natuurlijk reacties mogelijk die zo subtiel zijn als die in het lichaam voorkomen - ze vereisen de deelname van water, colloïden, gassen, zouten, enzymen vereisen een hoge mobiliteit van chemische deeltjes. In omstandigheden dichtbij het absolute nulpunt verliezen alle chemische moleculen hun mobiliteit. Niet alleen alle vloeistoffen, maar ook gassen gaan in vaste toestand, colloïden en in het algemeen worden alle verbindingen die tenminste chemisch gebonden water bevatten, vast als een steen. Het lichaam van een gedroogd rotifeer verschilt onder deze omstandigheden nauwelijks veel in zijn chemische activiteit van een kwartskorrel.
We moeten dus toegeven dat onder de omstandigheden van deze experimenten de gedroogde bewoners van de mossen alle, zelfs de kleinste, manifestaties van levensprocessen volledig verloren. Wat voor leven is er mogelijk in een stuk massieve steen? En als dan, na het ontdooien en het toevoegen van water, het leven naar hen terugkeerde, dan betekent dit allereerst dat, maar in ka is leven mogelijk, kan het leven worden onderbroken - het is niet altijd een continu proces.
Als we de redenen voor dit fenomeen begrijpen, zien we dat de mogelijkheid van de terugkeer van leven naar een organisme zonder water en bovendien onderworpen aan de werking van extreem lage temperaturen, alleen denkbaar is als al deze destructieve effecten levende materie niet vernietigen, breng er niet zulke veranderingen in aan die, zoals chemici zeggen, onomkeerbaar zijn. Inderdaad, als we gelatineus kiezelzuur drogen - een anorganische substantie, die dezelfde colloïdale oplossing is als de meeste samenstellende delen van een levend organisme, zullen we zien dat het tot een bepaalde limiet kan worden gedroogd, zodat het alleen maar dikker wordt, maar zal niet veranderen. Het is noodzakelijk om er opnieuw water aan toe te voegen en het zal weer in vloeibare gelei veranderen. Als deze limiet echter wordt overschreden, wordt de gelei hard, ondoorzichtig en kan geen enkele hoeveelheid water de gelei terugbrengen naar zijn vorige toestand - het kiezelzuur heeft onomkeerbare veranderingen ondergaan door overmatig drogen. Hetzelfde gebeurt met een levend wezen.
Onderzoek van de afgelopen 10-15 jaar heeft aangetoond dat veel dieren kunnen worden blootgesteld aan zeer sterke uitdroging.Dus, door regenwormen te drogen, kun je er, volgens mijn experimenten en Hull's, ongeveer 3/8 van al het water uit halen.
Japanse schildpadbloedzuigers die aan land kruipen en lange tijd in de zon liggen, kunnen zo uitdrogen dat ze 80% van hun gewicht verliezen.
Ik slaagde erin jonge kikkers en padden te drogen tot het punt dat ik de helft van al het water in het lichaam verloor. Prof. BD Morozov droogde verschillende organen en weefsels van dieren tot het verlies van 1/4, 1/2 of zelfs 3/4 van het water, en ze verloren hun vitaliteit niet. In al deze gevallen is drogen slechts tot een bepaalde limiet mogelijk, gevolgd door onomkeerbare veranderingen in levende materie en de dood.
Bij de bewoners van mossen, korstmossen wordt dit droogvermogen tot het uiterste beperkt. Door lange evolutie heeft het zich in hen ontwikkeld als een aanpassing aan hun dagelijks leven. Hun leefgebied wordt periodiek onderworpen aan sterke uitdroging onder de brandende zonnestralen en vervolgens nat worden door regen, dauw of mist. Als hij niet het vermogen had om uit te drogen, zou hun dood onvermijdelijk zijn. En nu hebben de levende colloïden van hun lichaam het vermogen verworven om al het water dat ze bevatten vrijelijk weg te geven, zonder zulke onomkeerbare veranderingen te ondergaan die hun leven in gevaar zouden brengen. Onder natuurlijke omstandigheden is het weliswaar waar dat dit drogen nooit volledig is, maar onder experimentele omstandigheden kan dit uiteraard worden gebracht tot het verlies van al het vrije water. Bij afwezigheid van water blijken lage temperaturen, dichtbij het absolute nulpunt, onschadelijk te zijn.
We hebben hier daarom een van de meest opmerkelijke gevallen van aanpassing aan de externe omgeving, een aanpassing die niet van invloed is op de ontwikkeling van organen of vormkenmerken, maar op een verandering in de gehele structuur van levende materie, bij het verwerven van volledig buitengewone capaciteiten door de laatste.
Is dit een uniek geval? Helemaal niet. We hoeven alleen die gevallen van verborgen leven in herinnering te roepen die wijdverspreid zijn in het planten- en dierenrijk, waarover we het hierboven hebben gehad. Inderdaad, zelfs daar, in de zaden en cysten van dieren, vindt dezelfde aanpassing van levende materie aan uitdroging en aan een langdurig verblijf in gedroogde toestand plaats.
 En als onder natuurlijke omstandigheden zaden en sporen niet absoluut droog zijn en altijd enkele procenten water bevatten, dan moet men bedenken dat het deze omstandigheid is die bij hen die langzame, zwak tot uitdrukking gebrachte metabolische processen veroorzaakt, die uiteindelijk een verzwakking en verdwijning levensvatbaarheid van zaden. Tot voor kort domineerde de theorie van "minimaal leven" ook in de wetenschap met betrekking tot zaden en geschillen. Aangenomen werd dat het leven daarin niet stopt, maar alleen neerkomt op de meest minimale manifestaties van gasuitwisseling en de metabolismeprocessen die ermee gepaard gaan. De experimenten van Becquerel op zaden en McFadane op sporen van micro-organismen toonden aan dat hier onder de experimentele omstandigheden een volledige beëindiging van het leven mogelijk is - een breuk in het leven is mogelijk.
Becquerel onderwierp de zaden van verschillende planten aan kunstmatige droging in vacuüm bij verhitting tot 40 ° C, hield ze 4 maanden vacuüm en plaatste ze daarna 10 uur in vloeibaar helium, wat een temperatuur van 269 ° C opleverde. Dergelijke zaden bleken zelfs beter te ontkiemen dan de controle, die in vivo werd bewaard - dus klaverzaden ontkiemden allemaal, terwijl slechts 90% van de controle ontkiemde.
Vergelijkbare experimenten werden uitgevoerd door Becquerel op de sporen van varens en mossen en door McFadane op de sporen van verschillende bacteriën en kokken; in al deze gevallen stopten krachtig drogen in een vacuüm en temperaturen van bijna nul alle levensprocessen, waardoor de manifestaties van zelfs de meest verminderde metabolische reacties gedurende uren en dagen ondenkbaar waren. Niettemin keerde het leven na het elimineren van deze vertragende omstandigheden terug naar het lichaam en kwam het tot zijn recht.
Becquerel zegt terecht dat onder de omstandigheden van deze experimenten protoplasma harder wordt dan graniet en hoewel het zijn colloïdale karakter niet verliest, verliest het de toestand die nodig is voor assimilatie en dissimilatie. Als de cel geen water en bassins meer heeft die in vaste toestand zijn overgegaan, als de enzymen zijn gedroogd en het protoplasma niet meer in de toestand van een colloïdale oplossing is, is het duidelijk dat in dit geval nauwelijks sprake is van een "vertraging van het leven." Leven zonder water, zonder lucht, zonder colloïdale deeltjes gesuspendeerd in een vloeibaar medium is onmogelijk - onder deze specifieke omstandigheden was het mogelijk om een echt 'verborgen leven' te bereiken in de zin van Claude Bernard, dat wil zeggen, een volledige stopzetting van het leven.
Het leven stoppen, het levensproces onder bepaalde voorwaarden onderbreken is dus mogelijk.
P. Yu Schmidt
Vergelijkbare publicaties
|
