Anabiose (aus dem Lat. Anabiose - "Revitalisierung") ist ein Zustand eines lebenden Organismus, in dem Lebensprozesse (Stoffwechsel usw.) so verlangsamt werden, dass alle sichtbaren Manifestationen des Lebens fehlen. Zumindest eine solche Definition dieses Begriffs findet sich im Biological Encyclopedic Dictionary.
Rotifer
Anabiose ist ein weit verbreitetes Phänomen im Tierreich. Beispielsweise verlangsamt sich bei Insekten bei Temperaturen unter Null ihre gesamte Entwicklung oder hört praktisch auf. Fledermäuse, Nagetiere, einige Vögel, Reptilien und Amphibien können in Erstarrung geraten.
Bereits 1705 machte der niederländische Erfinder des Mikroskops Anthony van Leeuwenhoek 1705 auf das Phänomen der schwebenden Animation aufmerksam. Und dies geschah, nachdem er trockenen Sand genommen, angefeuchtet und unter das Okular des Mikroskops gelegt hatte. Zu Levenguks Überraschung begannen sich die bewegungslosen Kreaturen zu bewegen. Dies waren mikroskopisch kleine Würmer - Rotifere.
1743 beobachtete der englische Naturforscher John Thurberville Needham ein ähnliches Phänomen beim Weizennematoden Tylenchus Tritici. Die Larven dieses Wurms könnten in getrockneten Weizenkörnern mindestens zwei Jahre überleben. Einmal zusammen mit den Körnern im Boden, "belebten" sich die Nematodenlarven.
1777 bestätigte der italienische Wissenschaftler Lazzaro nicht nur Levenguks Experimente an Rotiferen, sondern entdeckte auch Tardigraden - mikroskopisch kleine Wesen, die in Moosen und Flechten leben. Es stellte sich heraus, dass Tardigraden wie Rotifere eine längere Trocknung aushalten und nach dem Befeuchten zum Leben erweckt werden.
Im Laufe der Zeit sind verschiedene Gesichtspunkte zu den Faktoren aufgetaucht, die es Organismen ermöglichen, ein längeres Trocknen zu tolerieren. Leeuwenhoek ging daher davon aus, dass Rotifere durch eine dichte Membran, die Feuchtigkeit speichert, vor dem Austrocknen geschützt sind. Im Gegenzug glaubte T. Needham, dass getrocknete Rotifere aufgrund einiger Besonderheiten ihres Organismus ein Leben ohne Wasser und Sauerstoff aufrechterhalten.
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Jahrzehnte vergingen, aber das Interesse am „Phänomen der Auferstehung“von Tieren und Pflanzen ließ nicht nach, sondern erregte im Gegenteil immer mehr Aufmerksamkeit. Schließlich schlug der deutsche Wissenschaftler Wilhelm Preyer 1873 vor, dieses erstaunliche Phänomen als suspendierte Animation zu bezeichnen.
Zahlreiche Studien zur suspendierten Animation bei Tieren wurden vom russischen Wissenschaftler P. I. Bakhmetyev. Er untersuchte die Auswirkungen niedriger Temperaturen auf die Physiologie von Insekten und Säugetieren, insbesondere Fledermäusen.
So stellte er fest, dass die Körpertemperatur eines Schmetterlings in einer Kühlkammer zuerst langsam auf -10 ° C abnahm, dann schnell auf -1,5 ° C anstieg und dann wieder auf -10 ° C abfiel. Dieses mysteriöse Phänomen von P. I. Bakhmetyev nannte den Temperatursprung.
Es ist seit langem bekannt, dass Substanzen in einem von drei Aggregatzuständen vorliegen können: fest, flüssig und gasförmig. In diesem Fall wird der Festkörper in kristalline und amorphe unterteilt. Und wenn einige Substanzen von flüssig zu fest übergehen, bilden ihre Moleküle auch Kristalle.
So fand der amerikanische Wissenschaftler B. Layeth 1938 heraus, dass gefrierende Organismen an den Folgen des Auftretens von Eiskristallen in ihrem Körper sterben, was zur Zerstörung von Membranen und Zellzytoplasma führt.
Eine suspendierte Animation ist natürlich eine entsprechende Reaktion des Körpers auf bestimmte Umgebungsbedingungen: insbesondere auf eine Abnahme oder Erhöhung der Temperatur. Tatsache ist, dass einige Tiere unter für ihr Leben so gefährlichen Umständen Lebensmittel lagern, andere zu günstigeren und fressenderen Orten wandern. Und drittens - sie machen keine Reserven, bleiben an Ort und Stelle, aber sie können in einen besonderen Zustand eintauchen, in dem die Aktivität von Stoffwechselprozessen im Körper erheblich reduziert wird, was zu einem Abfall von Temperatur, Herzfrequenz, Atemfrequenz usw. führt.
Viele Arten von Weichtieren, Krebstieren, Spinnen und Insekten sowie Fische, Amphibien, Reptilien, Vögel und Säugetiere befinden sich im Winterschlaf.
Vor dem Winterschlaf treten im Körper des Tieres komplexe physiologische Veränderungen auf. Am Vorabend der schwebenden Animation in Körperhöhlen, unter der Haut und entlang des Darms sammelt sich Fett in der Brust an. Darüber hinaus sind diese Reserven sehr bedeutend. Beispielsweise nimmt das Gewicht von Erdhörnchen vor dem Winterschlaf im Vergleich zur Frühjahr-Sommer-Saison dreimal zu. Und in einer der Studien wurde gezeigt, dass im Juni das Gewicht von subkutanem und innerem Fett in einem Murmeltier nur 10-15 g und im August 750-800 betrug. Siebenschläfer, Igel, Braunbären und Fledermäuse machen erhebliche Fettansammlungen.
Neugierige Phänomene während des Winterschlafes treten im Körper des baribalen Schwarzbären auf. Während eines 3-5-monatigen Schlafes verbraucht er jeden Tag etwa 4000 Kalorien, ohne Nahrung oder Wasser zu sich zu nehmen und ohne Stoffwechselprodukte aus dem Körper zu entfernen.
Dieses Phänomen wurde von amerikanischen Wissenschaftlern untersucht. Es stellte sich heraus, dass diese Merkmale des Bärenkörpers auf das Vorhandensein eines speziellen Hormons zurückzuführen sind, das im Herbst vom Hypothalamus in das Gewebe seines Körpers gelangt.
Diese Studie beantwortete jedoch keine sehr wichtige Frage: Was verhindert die Ansammlung giftiger Stoffwechselprodukte im Körper des Baribals, die im Urin eines wachen Bären ausgeschieden werden? Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die Körpertemperatur eines Bären zu zittern beginnt, wenn er erheblich sinkt. Und das von zwei Tagen bis zu einer Woche - bis sich die Temperatur wieder normalisiert.
Was die Forscher jedoch am meisten überraschte, war das bärische Herz. Tatsache ist, dass wenn der Bär während des Winterschlafes tief ein- und ausatmet, sein Herz 10 bis 20 Sekunden lang überhaupt nicht schlägt. Was ist der Grund, Wissenschaftler können auch noch nicht antworten …
Wissenschaftler wissen seit langem, dass alle Tiere - von Bären bis zu Gophern - regelmäßig Winterschlaf halten und sich in ihren Löchern drehen und aus dem Tiefschlaf erwachen. Aber während dieser Bewegungen wird eine große Menge an Energie verbrannt, die für das Tier so notwendig ist.
Im Zusammenhang mit diesem Phänomen haben Forscher ein besonderes Interesse an Erdhörnchen entwickelt, insbesondere an kalifornischen Eichhörnchen, die wochenlang bei einer Körpertemperatur von 5 ° C herumliegen, und sechs Monate lang schlägt ihr Herz mit einer Frequenz von nur zwei Schlägen pro Minute.
Einmal in der Woche wachen sie jedoch wie auf Befehl auf. Und natürlich steigt zu diesem Zeitpunkt ihre Körpertemperatur. Und bis zu 37 ° C! Wenn wir es berechnen, stellt sich heraus, dass das Tier etwa 80% der gespeicherten Energie für diese Erwachungen ausgibt. Dies ist definitiv eine schreckliche Verschwendung. Wofür ist das?
Um diese Frage zu beantworten, beobachteten amerikanische Biologen diese Tiere und nahmen 31 Gophers als experimentelle Proben, von denen jede mit Miniatur-Temperatursensoren befestigt war. Als die erschöpften Tiere in den Winterschlaf gingen, wurde ihnen eines der Kohlenhydrate injiziert, was die Körpertemperatur von wachen Tieren erhöht. Dies hatte jedoch keine Auswirkungen auf die schlafenden Gophers. Als sie jedoch aufwachten, stieg ihre Körpertemperatur sofort an, als ob sie am Tag zuvor injiziert worden wären.
Im Zusammenhang mit diesen Ergebnissen ergab sich die einzige Schlussfolgerung: Wenn das Tier schläft, ist sein Immunsystem vollständig ausgeschaltet und reagiert nicht auf Reize.
Diese Situation ist jedoch mit schwerwiegenden Konsequenzen für den Gopher behaftet: Im Schlaf können pathogene Parasiten in seinem Körper auftreten. Um dies zu vermeiden, wacht der Gopher auf und "schaltet" seine Immunität ein. Aber vielleicht haben Tiere andere Gründe für diese regelmäßigen "Wachen"?
