Detener la vida

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Detener la vidaLa vida suele verse como un proceso continuo. Surge en el momento de la aparición de un ser vivo en un huevo, una espora o una semilla, pasa por una serie de etapas de desarrollo más o menos complejas, alcanza una cierta floración, disminuye con el envejecimiento y finaliza en el momento de la vejez, cuando todos los procesos de la vida se detienen.

Conocemos, sin embargo, el fenómeno de la opresión de la vida, cuando la vida se congela temporalmente en el cuerpo y los procesos de la vida son más o menos reprimidos. Tales fenómenos incluyen el sueño, normal y patológico (hipnosis), la anestesia (cuando el cuerpo está expuesto a cloroformo, éter, etc.) y, finalmente, la hibernación, que es conocida en muchos animales. En todos estos casos, sin embargo, no hay una suspensión completa de los procesos de la vida: los movimientos se detienen, la sensibilidad se debilita significativamente y casi desaparece, pero los procesos metabólicos permanecen, el animal no deja de respirar, sus órganos todavía reciben sangre, los intestinos continúan digiriendo los alimentos. En un estado de hibernación, todos estos procesos se ralentizan enormemente, pero aún así no se detienen por completo.

También conocemos el fenómeno de la vida oculta de semillas, esporas y huevos de animales. Una semilla es un objeto inamovible, aparentemente muerto, la vida no se manifiesta en ella, pero vale la pena ponerla en determinadas condiciones de humedad y temperatura, y en ella se despiertan violentos procesos de vida. Sin embargo, incluso en un estado latente, en condiciones normales de almacenamiento, aparentemente ocurren algunos procesos de vida muy débiles, o al menos algunos cambios químicos, dentro de las semillas. Por lo tanto, las semillas no se pueden almacenar para siempre.

Los huevos de animales son menos resistentes, incluso en aquellos casos en los que están especialmente adaptados para el almacenamiento a largo plazo, por ejemplo, en dafnias. Dos o tres décadas siguen siendo la vida útil máxima durante el almacenamiento. Está claro que aquí en los huevos, como en las semillas, se están produciendo algunos procesos débiles que cambian un ser vivo.

Pero si los procesos de la vida pueden ser tan suprimidos y reducidos que se vuelven completamente invisibles, entonces ¿es posible detenerlos por un tiempo con la ayuda de influencias externas? ¿Es posible interrumpir la vida para que luego vuelva?

Detener la vidaYa en 1701, se hizo un descubrimiento que parecía dar una respuesta afirmativa a esta pregunta. El famoso microscopista aficionado holandés Anton Leeuwenhoek examinó la arena, que recogió en el canalón del techo de su casa en Delft, con la ayuda de su propio microscopio primitivo, pero ya bastante magnificado. Para ello, puso una pequeña cantidad de arena perfectamente seca en un tubo de vidrio lleno de agua. Al examinarlo al microscopio, notó la aparición en el agua de unos diminutos "insectos" que nadaban rápidamente con la ayuda de "ruedas", es decir, las coronas de cilios de la cabeza.

Este fenómeno le interesó, especialmente porque mediante experimentos estableció que los "insectos" se extraen de la arena seca y no del agua, y experimentos posteriores demostraron que se pueden secar nuevamente junto con la arena: se encogen y se convierten en pequeños grumos, indistinguibles. de granos de arena. En forma seca, junto con arena, Levenguk mantuvo a estos animales, posteriormente llamados rotíferos, al principio durante varias semanas, luego durante varios meses o incluso más de un año, y de vez en cuando los revivía colocándolos en agua. Volvieron a la vida con bastante rapidez y nadaron rápidamente, como si nada hubiera pasado, hasta que el agua se secó. Informó de este notable descubrimiento suyo en una carta a la Royal Society de Londres, en cuyas actas se publicó más tarde, pero aparentemente se le prestó poca atención en ese momento.

Sólo más tarde, en la segunda mitad del siglo XVIII, estos experimentos de “resurrección milagrosa de entre los muertos” de rotíferos secos despertaron el interés de los científicos. Casi al mismo tiempo, otro científico famoso, Spallanzani, profesor de física e historia natural en la Universidad de Pavía, investigó este fenómeno en detalle, haciendo muchos experimentos y observaciones. Encontró que los rotíferos pueden secarse y revivir hasta once veces seguidas, que la presencia de arena es importante para su reactivación exitosa, lo que hace que el secado sea más gradual, y que cuando se secan pueden tolerar temperaturas tan altas (54-56 ° C) a las que, estando en el agua, mueren.

Además, descubrió otro grupo de criaturas que tienen exactamente las mismas capacidades de secado y revitalización que los rotíferos: se trataba de pequeñas criaturas microscópicas, similares a las orugas, que vivían en el musgo que crecía en el techo. Por sus movimientos lentos, los llamó tardígrados, y este nombre se ha mantenido para ellos hasta el día de hoy.

Más tarde resultó que otro grupo de habitantes de musgos y líquenes se comporta exactamente de la misma manera: estos son pequeños gusanos redondos de un nematodo. Todos estos animales están especialmente adaptados a la desecación, al igual que los musgos o líquenes en los que viven están adaptados a ello. Bajo los ardientes rayos del sol y bajo la acción de un viento seco, todos se secan, encogen, se convierten en ligeras motas de polvo arrastradas por el viento. Tan pronto como; sin embargo, el rocío o la lluvia humedecerán el musgo, se hincharán, se enderezarán y cobrarán vida.

Es interesante que ya en aquellos días, ante el descubrimiento mismo del fenómeno del resurgimiento de animales aparentemente muertos, se establecieron dos puntos de vista opuestos sobre su esencia. Levenguk creía que los rotíferos no se secan por completo, ya que sus conchas son tan densas que no permiten que el agua se evapore por completo. Por lo tanto, su vida no termina por completo, solo se debilita, y luego se enciende nuevamente y cobran vida. En contraste, Spallanzani creía que cuando se seca, la vida realmente cesa y luego los animales resucitan. Reconoció, por tanto, una verdadera cesación de la vida, una completa interrupción de la misma.

Más tarde, en el siglo XIX, estas dos visiones del avivamiento diametralmente opuestas continuaron existiendo simultáneamente en la ciencia. Algunos investigadores, sin embargo, intentaron negar el fenómeno mismo del avivamiento, y entre ellos, el famoso microscopista e investigador ciliados alemán Ehrenberg se pronunció con particular insistencia contra el avivamiento. Sostuvo que los rotíferos en la arena en estado seco no solo se alimentan, sino que también se reproducen, ponen huevos, y que su reactivación depende simplemente del hecho de que han adquirido el hábito de vivir con más o menos humedad.

Detener la vidaEstudios experimentales extremadamente cuidadosamente organizados de los biólogos franceses Dwyer, Davain y Gavarre, cuyos resultados fueron verificados y confirmados por una comisión especial de la Sociedad Biológica de París, presidida por el famoso Brock (1860), convencieron al mundo científico de la validez de las observaciones de Levenguk y Spallanzani. La comisión de Brock habló a favor de la posibilidad de un secado completo y de una parada completa de la vida. “En la actualidad”, dice Broca, “hay dos enseñanzas: una reconoce el avivamiento como un fenómeno vital, la otra como un fenómeno independiente de la vida, condicionado exclusivamente por el aspecto material de un ser vivo. La primera enseñanza está "en completa contradicción con los resultados de los experimentos de secado, la segunda, por el contrario, no sólo no los contradice, sino que incluso permite explicar el experimento básico de secado y todos los demás experimentos".

Científicos tan prominentes como Claude Bernard, Wilhelm Preyer y más tarde, Max Vervorn, se unieron a la opinión sobre la posibilidad de interrumpir temporalmente la vida. Preyer en 1873 propuso un término especial para todo el fenómeno del avivamiento - anabiosis (del griego ava - hacia arriba y - vida, - "avivamiento", "resurrección"), que luego se estableció firmemente en la ciencia.Hasta hace poco, la mayoría de los investigadores involucrados en la puesta en marcha de experimentos sobre animación suspendida (sin embargo, estaban en el punto de vista opuesto: no podían crear condiciones bajo las cuales el cese de la vida sería obvio y, sin embargo, se produciría el resurgimiento. Por lo tanto, se creó la convicción). que la vida no se detiene por completo al secarse, que en los animales secos que no han perdido toda el agua contenida en ellos siguen adelante algunos procesos de vida, incluso muy débiles, amortiguados, hay una vida mínima (vita minima). no cayó en un error como el de Ehrenberg, y no afirmó que los rotíferos secos se alimentan y se reproducen, pero se podría suponer la presencia de algún metabolismo en ellos, en forma de al menos procesos motores lentos, ya que tienen residuos de agua en los alrededores. la atmósfera contiene oxígeno.

Para probar la posibilidad de detener la vida, era necesario privar a los animales secos de toda el agua libre que contenían, no ligada químicamente, y dejar de respirar. La comisión de Brock también estableció que el musgo con animales secos se puede calentar hasta el punto de ebullición del agua durante media hora y, sin embargo, los rotíferos cobran vida. Sin embargo, un secado tan fuerte está asociado con un riesgo para la vida de los animales secos. A los autores de estas líneas se les dio un experimento de secado más cuidadoso en 1920. El musgo con los rotíferos secados al aire sobre cloruro de calcio se colocó en un tubo de ensayo que, además, contenía un trozo de sodio metálico para absorber el oxígeno y la humedad restantes. De este tubo de ensayo se evacuó el aire con una bomba de mercurio hasta obtener un vacío con una presión de 0,2 mm y luego se selló el tubo. Después de almacenar el musgo en él durante varios meses, los rotíferos, transferidos gradualmente al agua, cobraron vida, a pesar de una estancia tan larga en el vacío sin oxígeno y con total sequedad.

El científico austriaco Dr. G. Ram logró dar a luz en 1920-22. una serie de experimentos aún más convincentes y eficaces.

En primer lugar, creó un experimento de almacenamiento de musgo en el vacío, bastante similar al mío (pero sin el uso de sodio), y con exactamente los mismos resultados.

Luego trasladó su trabajo al famoso laboratorio de bajas temperaturas prof. Kammerling Onnes en Leiden (Holanda), donde era posible utilizar cualquier gas en estado líquido. Allí puso en marcha un experimento para secar musgo con rotíferos y tardígrados en gases inactivos. El musgo se colocó en un tubo que se llenó con hidrógeno o helio absolutamente seco obtenido a partir de gas licuado. Luego, este gas fue bombeado por una bomba de mercurio hasta el mayor vacío posible, luego se dejó entrar y se bombeó nuevamente. Después de tres manipulaciones de este tipo, el tubo se selló y se almacenó durante más o menos un tiempo. Después de abrirlo, los animales revivieron en el agua.

Detener la vidaPara un secado aún más completo, Ram construyó un aparato. El musgo se colocó en una bola de vidrio, a la cual se le suministró este gas desde un recipiente con hidrógeno líquido, y en el camino pasó por un serpentín colocado en aire líquido; gracias al enfriamiento, los últimos restos de la humedad extraída del musgo se asentaron allí. El tubo estaba conectado a una bomba de mercurio, que proporcionaba el vacío máximo. Se conectó una bombilla al mismo tubo que un aparato de control para controlar el vacío. En el otro lado (a la derecha), la bola se comunicaba con varios tubos de ensayo, en los que se podía verter el musgo al final del experimento. Para eliminar el aire adsorbido de estos tubos de ensayo, como si estuvieran adheridos a sus paredes, se calentaron a 300 ° C en un horno eléctrico durante el experimento. Como en el experimento anterior, se inyectó hidrógeno en la bola y se bombeó varias veces. Sin embargo, una característica especial de este experimento fue que la bola se calentó a 70 ° C para un secado más perfecto.¡Esta temperatura es la establecida por el control! experimentos, no tiene un efecto nocivo sobre los animales secos. Después de este procedimiento de secado, el musgo se vertió en tubos de ensayo enfriados inclinando el tubo y se selló en ellos. Estos tubos se almacenaron y abrieron en diferentes momentos, de uno a ocho meses. Los animales contenidos en ellos cobraron vida.

Finalmente, además del secado, Ram expuso a los animales a temperaturas extremadamente bajas, es decir, de -269 ° a -272,8 ° C, es decir, una temperatura que es solo 0,2 ° C superior al cero absoluto (-273 ° C), es decir, es decir, la temperatura mínima teóricamente posible. En todos estos casos, el resultado fue el mismo: después de una descongelación cuidadosa y gradual, los animales secos revivieron después de ser transferidos al agua.

¿Qué nos dicen estas experiencias de Rama? Secar a los animales con gases absolutamente secos (hidrógeno, helio) que no soportan la respiración y penetran fácilmente en las conchas, cuando se bombea al vacío total y un poco más de calentamiento, por supuesto, debería eliminar toda el agua libre del cuerpo. Es poco probable que el agua adsorbida permanezca en estas condiciones. En ausencia total de oxígeno y agua, es difícil imaginar que pueda tener lugar algún proceso de respiración: todo intercambio de gases en el cuerpo debe detenerse. Pero, si en este caso todavía es posible hablar de algunos procesos metabólicos anaeróbicos (es decir, que ocurren sin la presencia de aire) o intramoleculares que son posibles en el cuerpo, entonces cuando se usan temperaturas bajas cercanas al kul absoluto, no qué procesos metabólicos están fuera de discusión. De hecho, en estas condiciones, a la temperatura del helio líquido, no es posible ninguna reacción química, y menos aún, por supuesto, son posibles reacciones tan sutiles como las que ocurren en el cuerpo: requieren la participación de agua, coloides, gases, sales, enzimas, requieren una alta movilidad de sustancias químicas. partículas. En condiciones cercanas al cero absoluto, todas las moléculas químicas pierden su movilidad. No solo todos los líquidos, sino también los gases pasan a un estado sólido, los coloides y, en general, todos los compuestos que contienen al menos agua unida químicamente se vuelven sólidos como una piedra. El cuerpo de un rotífero seco en estas condiciones apenas difiere mucho en su actividad química de un grano de cuarzo.

Por lo tanto, debemos admitir que en las condiciones de estos experimentos, los habitantes secos de los musgos perdieron por completo todas, incluso las más pequeñas, manifestaciones de los procesos de la vida. ¿Qué tipo de vida es posible en un trozo de piedra maciza? Y si luego, después de la descongelación y la adición de agua, la vida les regresó, entonces esto significa en primer lugar eso, pero en ka la vida es posible, la vida puede interrumpirse; no siempre es un proceso continuo.

Entendiendo las razones de este fenómeno, vemos que la posibilidad del regreso de la vida a un organismo privado de agua y, además, sometido a la acción de temperaturas extremadamente bajas, es concebible solo si todos estos efectos destructivos no destruyen la materia viva, no producen en ella cambios tales que sería, como dicen los químicos, irreversible. De hecho, si secamos ácido silícico gelatinoso, una sustancia inorgánica, que es la misma solución coloidal que la mayoría de las partes constituyentes de un organismo vivo, veremos que se puede secar hasta un cierto límite, de modo que solo espese, pero no cambia. Es necesario agregarle agua nuevamente y nuevamente se convertirá en gelatina líquida. Sin embargo, si se cruza este límite, la gelatina se endurecerá, se volverá opaca y ninguna cantidad de agua podrá devolverla a su estado anterior: el ácido silícico ha sufrido cambios irreversibles por un secado excesivo. Lo mismo sucede con un ser vivo.

La investigación llevada a cabo durante los últimos 10 a 15 años ha demostrado que muchos animales pueden sufrir un secado muy severo.Entonces, al secar las lombrices de tierra, es posible extraer de ellas, según mis experimentos y los de Hull, aproximadamente 3/8 de toda el agua que contienen.

Las sanguijuelas de las tortugas japonesas que se arrastran hasta la orilla y toman el sol durante mucho tiempo pueden secarse hasta el punto de perder el 80% de su peso.

Conseguí secar ranas y sapos jóvenes hasta el punto de perder la mitad del agua contenida en el cuerpo. Profe. BD Morozov secó varios órganos y tejidos de animales hasta la pérdida de 1/4, 1/2 o incluso 3/4 del agua, y no perdieron su vitalidad. En todos estos casos, el secado solo es posible hasta un cierto límite, seguido de cambios irreversibles en la materia viva y la muerte.

En los habitantes de musgos y líquenes, esta capacidad de secado se lleva al límite. A través de una larga evolución, se ha desarrollado en ellos como una adaptación a su vida diaria. Su hábitat se somete periódicamente a un fuerte secado bajo los ardientes rayos del sol, luego se moja con la lluvia, el rocío o la niebla. Si no poseía la capacidad de secarse, su muerte sería inevitable. Y ahora los coloides vivos de sus cuerpos han adquirido la capacidad de ceder libremente toda el agua que contienen, sin sufrir cambios tan irreversibles que pondrían en peligro sus vidas. En condiciones naturales, es cierto, este secado de ellos nunca es completo, pero en condiciones experimentales, obviamente, se puede llevar a la pérdida de toda el agua libre. En ausencia de agua, las bajas temperaturas, cercanas al cero absoluto, resultan inofensivas.

Tenemos aquí, por tanto, uno de los casos más notables de adaptación al medio externo, una adaptación que afecta no en el desarrollo de ningún órgano o forma característica, sino en un cambio en toda la estructura de la materia viva, en la adquisición de habilidades completamente extraordinarias por parte de esta última.

¿Es este caso único? De ningún modo. Necesitamos recordar solo aquellos casos de vida oculta generalizados en el reino vegetal y animal, de los que hablamos anteriormente. De hecho, incluso allí, en las semillas y quistes de los animales, se produce la misma adaptación de la materia viva a la desecación y a una estancia prolongada en estado seco.

Detener la vidaY si en condiciones naturales las semillas y las esporas no están absolutamente secas y contienen siempre varios por ciento de agua, entonces, hay que pensar, es esta circunstancia la que provoca en ellas esos procesos metabólicos lentos, débilmente expresados, que al final conllevan un debilitamiento y desaparición. viabilidad de semillas. Hasta hace poco, la teoría de la "vida mínima" también dominaba en la ciencia con respecto a semillas y disputas. Se asumió que la vida en ellos no se detiene, sino que solo se reduce a las manifestaciones más mínimas del intercambio de gases y los procesos de metabolismo asociados con ellos. Los experimentos de Becquerel con semillas y McFadane con esporas de microorganismos demostraron que aquí, en las condiciones experimentales, es posible una cesación completa de la vida, es posible una ruptura en la vida.

Becquerel sometió las semillas de varias plantas a secado artificial al vacío al calentarlas a 40 ° C, las mantuvo al vacío durante 4 meses y luego las colocó durante 10 horas en helio líquido, lo que dio una temperatura de -269 ° C.Al germinar dichas semillas, se encontró que germinan aún mejor. que el control, almacenado in vivo, por lo que las semillas de trébol germinaron todas, mientras que solo el 90% del control germinó.

Becquerel llevó a cabo experimentos similares sobre las esporas de helechos y musgos y McFadane sobre las esporas de diversas bacterias y cocos; en todos estos casos, el secado vigoroso al vacío y las temperaturas cercanas a cero detuvieron todos los procesos de la vida, hicieron inconcebibles las manifestaciones de al menos las reacciones metabólicas más reducidas durante horas y días. Sin embargo, después de la eliminación de estas condiciones retardadoras, la vida regresó al cuerpo y se recuperó.

Becquerel dice con razón que en las condiciones de estos experimentos el protoplasma se vuelve más duro que el granito y aunque no pierde su naturaleza coloidal, pierde el estado necesario para la asimilación y disimilación. Si una célula se ve privada de agua y cuencas, que han pasado a estado sólido, si sus enzimas se secan y el protoplasma ha dejado de estar en estado de solución coloidal, es evidente que en este caso difícilmente se puede hablar de una "ralentización de la vida". La vida sin agua, sin aire, sin partículas coloidales suspendidas en un medio líquido es imposible; en estas condiciones particulares, fue posible lograr una verdadera "vida oculta" en el sentido de Claude Bernard, es decir, el cese completo de la vida.

Entonces, detener la vida, interrumpir el proceso de la vida bajo ciertas condiciones, es posible.

P. Yu. Schmidt


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