«Бактериям, попавшим в антарктический лёд миллионы лет назад, помогли остаться в живых газы атмосферы, образовавшие в клетках клатраты. Нельзя ли таким же способом перевести в анабиоз млекопитающих, в том числе и человека ?»
( Бессмертие под газом / Щербаков П.В., Тельпухов В.И. // Химия и жизнь ХХI век .— 2006 .— №8 .— С. 34-39 )
В науке принято считать, что снижение содержания свободной (биологически активной) воды в клетке — есть физико-химическая основа перехода к любому из трёх давно известных видов анабиоза организмов и их частей («Анабиоз в результате высыхания организмов », «Анабиоз в результате глубокого охлаждения организмов», «Анабиоз в результате нахождения организмов в среде с высокой концентрацией солей и высоким осмотическим давлением») .
То есть переход к любому из этих уже классических 3-х видов анабиоза всегда происходит — или при отнятии воды из клеток (высушивание и осмос), или при её иммобилизации (замораживание).
К тому же, ранее считалось, что при «Анабиозе в результате глубокого охлаждения», иммобилизация свободной воды в клетке происходит только путём образования обычного льда (в виде кристаллов или в аморфном, стеклообразном состоянии).
И ещё. Чрезвычайно длительное сохранение организмов или их частей без потери жизнеспособности возможно только при так называемом «Полном анабиозе», когда за счёт выведения всей свободной (биологически активной) воды из биохимических взаимодействий в клетке обмен веществ в соответствующих биологических объектах прекращается .
В противном случае, присутствие даже незначительного количества такой воды в виде жидкости — всё же способствует протеканию процессов диссимиляции и, как следствие, наблюдается существенное ограничение пролонгации жизнеспособности.
Так при переходе биологического объекта в анабиоз путём глубокого замораживания (а это и есть ни что иное как широко применяемая в медицинской практике «криоконсервация биообъектов», когда биологический материал продолжает находиться в жизнеспособном состоянии) — для соблюдения вышеприведённого теоретического положения необходимо было учитывать известный биофизический факт, что свободная вода в клетке не замерзает полностью вся вплоть до –196°С.
А потому в соответствии со сложившимися представлениями, полный анабиоз должен был начать проявлять себя лишь только с данного значения температуры (–196°С).
Но тем не менее, стали известны научные факты длительного (до 1 млн. лет !) пребывания жизнеспособных микроскопических объектов в толще антарктического ледника при умеренно-низких местных температурах (господствующие температуры от –55°С до –57°С ).
Не поддавались объяснению и аналогичные биологические находки в тундре с возрастом уже в 7,5 (!) млн. лет. — Жизнеспособные микроорганизмы были найдены в погребённых почвах зон вечной мерзлоты, где значения умеренно-низких температур ещё выше, чем в Антарктиде.
Всё это наводило на размышления о несостоятельности интерпретации по применению к данному случаю одного из известных видов анабиоза — «Анабиоз в результате глубокого охлаждения». Или пусть даже использования комбинации из двух классических видов анабиоза — «Анабиоз в результате глубокого охлаждения» и «Анабиоз в результате высыхания». Тем не менее, объяснить тогда данный парадокс никто из учёных так и не смог.
Дело в том, что микроорганизмы сначала заносятся в стратосферу восходящими воздушными потоками, где, действительно, высыхают и переносятся в Антарктиду. А затем выпадают оттуда вместе с осадками на поверхность ледяного континента и снова увлажняются.
Интересное:
То есть «Анабиоз в результате высыхания» здесь совершенно не работает.Но как оказалось, в природе существует ещё один путь иммобилизации организменной воды — за счёт связывания свободной (биологически активной) воды в клетках клатратами компонент воздуха.
Благодаря этому природному феномену в лабораторных условиях была обнаружена ранее неизвестная способность биологических объектов, переходить к совершенно новому, неизвестному ранее науке и уже четвёртому по счёту виду анабиоза — «Клатратному анабиозу».
Эта научная находка тут же позволила легко объяснить естественную парадоксальную криоконсервацию биологических объектов во льдах Антарктиды и в зонах вечной мерзлоты.
Итак. Ряд газов и жидкостей образует гидраты. Например, газы атмосферы. Газовые гидраты принадлежат к типу клатратов или соединений включения.
Эти молекулярные соединения образуются при действии сжатых газов на кристаллизующуюся переохлаждённую воду. В появившейся как результат такого строительства крупноячеистой сетчатой структуре сложной конфигурации существуют пустоты с включёнными в них молекулами газов.
Выделению этих «гостей» из данных пустот препятствуют ветви данной силовой пространственной сетки. А достаточно гибкий её трёхмерный каркас, в случае с биологическими объектами, легко вписывается во внутриклеточную архитектуру, не приводя к каким-либо заметным повреждениям её структур.
На вышеприведённом примере антарктических и мерзлотных находок становится понятным, что гидратообразующие вещества уже при умеренно-низких температурах в состоянии эффективно связывать клеточную воду.
Происходит это — во-первых, за счёт непосредственного образования в клетках газовых гидратов в виде микрокристаллогидратов и, во-вторых, косвенно, инициируя этими микроскопическими зародышевыми кристалликами дальнейшую кристаллизацию активной клеточной воды. Налицо своеобразная «гибридная кристаллизация».
Сам факт наличия в Антарктиде и в вечной мерзлоте сверхдлительного анабиоза (полный анабиоз) позволяет говорить о том, что кристаллизация свободной воды в данных объектах была полной (несмотря на местные, казалось бы, ещё недостаточно низкие для этого температуры). Иначе мы не наблюдали бы такой неимоверно длительной пролонгации жизнеспособности, какова проявляет себя в ледниковых зонах Земли.
* * * * * * * * * * * В ПРОДОЛЖЕНИЕ ТЕМЫ * * * * * * * * * * *
____________________________________________________
Интересное еще здесь:
Комментарии (3)