При каком условии возможно состояние анабиоза. Анабиоз: что это за явление и кому оно свойственно

Планета Земля является подходящим местом для развития самых разных и причудливых . На ней научились жить и сосуществовать всевозможные организмы, от бактерий до человека.

Однако не всегда условия жизни на земле можно назвать идеальными. Иногда многим видам живых организмов, в том числе и человеку, приходится учиться навыкам выживания. Некоторые из них нашли для себя подходящий выход в этом нелегком вопросе. Им стал анабиоз .

Состояние анабиоза характеризуется резким замедлением организма , при котором практически отсутствуют видимые признаки жизни. Суть данного состояния сводится к резкому обезвоживанию организма.

При наступлении благоприятных условии, жизненные процессы восстанавливаются. Если такое обезвоживание приводит к нарушению структуры белка, его свертыванию, наступают необратимые изменения, ведущие к смерти. К такому способу выживания, как правило, прибегают в случае резких перепадов температуры или при отсутствии влаги.

По способу возникновения и качеству анабиоз бывает:

Вынужденный;
Сезонный;
Полный (Настоящий);
Неполный.

Вынужденный анабиоз организма наступает в результате внезапного возникновения неблагоприятных условий жизни и прекращается после их изменения в благоприятную сторону.

Анабиоз сезонный возникает при определенных стадиях развития организма. Он представляет собой процесс приспособления эмбриона к суровым условиям среды. Этот вид анабиоза характерен для спор, семян, цист эмбрионов ракообразных, личинок комаров.

При полном анабиозе в организме полностью прекращаются биохимические процессы, но способность к жизнедеятельности остается . В природе встречается крайне редко, так как для его возникновения необходимо одновременное сочетание многих условий среды.

Неполный анабиоз встречается намного чаще. Из-за наличия в атмосфере влаги, глубокое высыхание организма невозможно.

Анабиоз и простейшие

Самыми устойчивыми, к неблагоприятным условиям, организмами, считаются спорообразующие бактерии и грибки. Некоторые споры могут долгие годы сохранять свою жизнедеятельность. Их не пугают ни сухие почвы пустынь, ни замерзшие земли Арктики. Анабиоз стал нормальным циклом развития для многих видов семян и спор.

Из-за нескончаемых изменений условий среды обитания, в процессе постоянной адаптации находятся и большинство видов бактерий . Это становится возможным благодаря их беспрецедентной многочисленности, разнообразию форм, повсеместности распространения. Их не пугает ни высота в 80 км, ни глубина водоемов в 11 км, где давление может достигать более 1000 атмосфер. Живые бактерии могут выдерживать смертельные для других дозы радиации.

Хладнокровные и анабиоз

В животном мире истинный анабиоз встречается только у хладнокровных. При этом в их организме происходит накопление особых веществ, антифризов. Они необходимы для предотвращения внутриклеточной кристаллизации воды, что приводит к неминуемой гибели.

Рассмотрим пример лягушки . С наступлением холодов лягушка готовится к самому сложному этапу в своей жизни. Как только она касается льда, поступает сигнал о из центра тела к внутренним органам. Немного погодя, эта вода превращается в твердый лед. Прекращается дыхание, сердцебиение, работа почек. На несколько недель лягушка погружается в предсмертное состояние. В этом виде она напоминает ледышку. Что касается белка, то он чудесным образом переходит в состояние гидрогеля, похожего на сухой желатин. С появлением подходящих условий белок набухает, возвращая к жизни все тело. Главным секретом выживания в таком состоянии является наличие в крови лягушки особой сахарозы, работающей как антифриз. С появлением тепла, сердце лягушки неожиданным образом начинает биться. Постепенно она возвращается к жизни.

Состояние анабиоза встречается и среди некоторых моллюсков . Например, улитка Ампулярия обитает в местах, где частыми бывают периоды засухи. В таких случаях моллюск закапывается в ил и, плотно закрыв крышку, впадает в анабиоз. Такой анабиоз можно назвать вынужденным . При отсутствии суровых условий засухи Ампулярия в спячку не впадает. Виноградная улитка так же регулярно впадает в анабиоз, который длится от 3 до 5 месяцев.

Возможен ли анабиоз человека

Бессмертие

Анабиоз в медицине

Чаще всего анабиоз применяют в медицине для приготовления живых вакцин . Благодаря этому процессу, ученые научились в течение длительного времени сохранять все свойства микробов.

Еще состояние анабиоза применяется при консервации различных органов для их дальнейшей пересадки. Этими органами являются: кожа, кости, костный мозг и аорта . Это стало возможным благодаря тому, что они на некоторое время продолжают оставаться жизнеспособными, даже после прекращения подачи кислорода и при отсутствии кровообращения. Поскольку эти органы и ткани, после их изоляции от организма, остаются живыми, их называют переживающими. Попытки заморозить такие важные органы как сердце, почки, печень, приводят к возникновению все новых трудностей, требующих более тщательных разработок.

Таким образом, анабиоз стал основным способом выживания многих видов живых организмов. Благодаря ему, такие существа смогли не только адаптироваться в суровой среде, но и приобрести необходимые навыки для дальнейшего развития. Ученые продолжают изучать состояние анабиоза с целью применения полученных знаний не только в медицине, но и , биологии и других важных науках. Возможно, такие исследования приведут к появлению новых способов в стремительно ухудшающемся мире. В любом случае, анабиоз продолжает оставаться одной из сложных загадок природы.

АНАБИОЗ (от греч. слова-anabiosis), в прямом переводе означает возвращение к жизни, оживление, воскрешение (Ргеуег, 1880 г.). Оживление предполагает предшествующею ему смерть или состояние «скрытой жизни». В связи с этим, часто под словом А. разумеют не оживление, а «скрытую жизнь» или временную приостановку жизненных функций. Анабиоз в последнем смысле слова означает не жизнь, т.к. при А. нет жизненных отправлений, но и не смерть, т. к. возможно возвращение к жизни; смерть же-явление необратимое. Главным фактором А. является отнятие воды от протоплазмы путем ее высушивания при высокой t°, замораживания или повышения концентрации солей в окружающей среде. Последнее явление часто наблюдается в соленых озерах и морских лиманах в летние периоды. Возможность А. в смысле временного, но полного прекращения всех жизненных функций, не может считаться вполне доказанной; однако, при понижении t° ниже 0°, при сильном высыхании или при удалении кислорода жизненные функции (дыхание, движение и пр.) могут быть настолько понижены у нек-рых животных и растений, что практически может итти речь об остановке жизненных функций и последующем их восстановлении, т. е. об анабиозе.-Анабиоз семян растений. Декандоль (Decan-dolle) держал семена при температуре -37-53° в течение 118 дней, после чего большинство семян сохранило всхожесть. Го-роци и Искомо держали семена различных растений при t°-183-192° около пяти суток с тем же результатом. Беккерель просушивал семена люцерны, пшеницы, горчицы, плесневые грибки и бактерии в безвоздушном пространстве при t° 40-45° в присутствии безводной окиси бария, жадно поглощающей влагу. Подобные семена, помещенные в запаянные трубки с абсолютным вакуумом, оставаясь в течение трех недель при t° жидкого воздуха (-183°) и более трех суток при t° испаряющегося жидкого водорода (-250°), обнаруживали через год высокую всхожесть. В условиях опыта Бек-кереля семена оставались без воды и кислорода при t°, к-рая исключала течение химических реакций. В этом случае есть основание говорить об А. семян.-Ж и в о т н ы е, как правило, менее выносливы, чем семена растений. Лишь немногие из них способны возвращаться к жизни после сколько-нибудь значительного высыхания или пребывания при низкой t°, В естественных условиях высокой способностью к оживлению после высыхания обладают обитатели мхов и лишайников-микроскопические животные из группы червей (нек-рые коловратки, тихоходки и нек-рые свободно живущие круглые черви). Коловратки и тихоходки способны «оживать» даже после 50-дневного пребывания над серной кислотой под колоколом воздушного насоса при давлении воздуха лишь в 4 мм, т.е. после почти абсолютной степени обезвоживания их тканей. Яркая форма А. описана у круглого червя- угрицы, паразитирующего в зернах пшеницы. Угрицы могут оживать в воде после десятка лет хранения их в высушенных пшеничных зернах. Дождевые черви способны восстанавливать свои функции даже после потери 75% воды, содержащейся в их теле, при возвращении их во влажную среду. Были поставлены многочисленные опыты с приостановкой жизненных явлений путем понижения t° и последующего их восстановления при оттаивании. Многие опыты с оживлением многоклеточных животных (в том числе позвоночных) после их охлаждения ниже 0° изобилуют противоречиями. В большинстве опытов исследователи вели учет лишь внешней t°, что не дает правильного представления о падении t° тела. Интересно, однако, отметить, что после осторожного оттаивания куска льда, взятого зимою из пруда, можно убедиться, что многие из замерзших в нем планктонных животных оживают. Описаны случаи, когда хорошо промерзшие рыбы, лягушки и нек-рые пресмыкающиеся возвращались к жизни. Более планомерные опыты с учетом t° тела вели русские исследователи Бахметьев и Кодис. П. И. Бахметьев утверждает, что восстановление жизненных процессов после временного, но полного их прекращения, возможно у насекомых, позвоночных и даже у млекопитающих (летучие мыши). Помещая животное в двустенный ящик с охладительными смесями, Бахметьев следил за изменением t° подопытных животных при помощи термо-электриче-ской иглы и пришел к выводу, что возможно возвращение к жизни бабочки, лягушки или летучей мыши даже после того, как все их соки замерзли и t° тела пала до -10°. Исследования Бахметьева о возможности возвращения к жизни животного после того, как его соки затвердели и приостановилось движение крови, сердцебиение и движение грудной клетки (напр., у летучей мыши), представляют высокий интерес, но его утверждение, что в условиях опыта все соки затвердели и полностью прекратились жизненные функции, оспаривается. Особенно демонстративные результаты дают бактерии. Макфайден в лаборатории Дюара сжижал лабораторный воздух, пропуская его через сосуд, охлаждающийся при t° жидкого водорода (-252°). Получившийся сжиженный воздух был перенесен на различные стерильные питательные среды при помощи стерильной кисточки. На этих средах при пемп. 37° развились 44 вида бактерий, обычно встречающихся в воздухе. Другими словами, бактерии воздуха сохранили жизнеспособность при температуре ЖИДКОГО воздуха. М. Завадовский. А. у микробов. Можно считать, что среди микробов нет таких, к-рые не могли бы переносить продолжительного постепенного высушивания. Особенно стойки в этом отношении спороносные бактерии. Стойкость спор многих бактерий колоссальна. В качестве примера могут быть приведены споры тетануса, ботулинуса, ряда сапрофитов (напр., В. mesentericus и др.). Высушивание до постоянного веса они переносят в течение довольно продолжит, времени (5-10 мин.), даже при 160°. Высушенные споры бо-тулинуса переносят нагревание при температуре кипения в течение 6-8 часов, споры сенной палочки переносят пребывание в течение нескольких дней при t° жидкого гелия (-267°, -269°) и т. п. Микробы, не обладающие способностью спорообразования, также переносят продолжительное высыхание, особенно если они подвергаются высушиванию, resp. замораживанию, вместе с тем субстратом, в к-ром они находятся. При высушивании вместе с субстратом, вокруг бактериальных клеток образуются плотные, непроницаемые белковые или иные оболочки, предохраняющие от вредных внешних влияний, способствующие более постепенному и равномерному высыханию живой протоплазмы. В этом нужно видеть причину более длительного сохранения указанных выше микробов, т. к. известно, что повторные высушивания и пропитывания водой, resp. замораживания и оттаивания, происходящие в течение короткого срока, особенно губительно действуют на живое вещество, нарушая тончайшее его строение. Известна длительность сохранения жизнеспособности палочек tbc, стрептококков и т. д., высушенных вместе с мокротой. Высушивание пневмококков и стрептококков вместе с кровью или органами убитого ими животного и замораживание или высушивание оспенной вакцины являются обычным приемом для сохранения жизнеспособности и вирулентности их. Способность глицерина консервировать некоторые вирусы (оспенный, бешенства и др.) может быть объясняема его высушивающим действием. Лит.: Шмидт П. Ю., Анабиоз, Л., 1923 (там же подробная литература).А. Чельный.

Анабио́з (от греч. anabiosis - возвращение к жизни, оживление), обратимое состояние организма, при котором жизненные процессы (обмен веществ, развитие, размножение и др.) настолько замедлены, что отсутствуют все видимые проявления жизни (например, состояние сухих семян, мхов и лишайников, микробных культур, спор микроорганизмов). Наблюдается при резком наступлении неблагоприятных условий и помогает живым организмам перенести сильный мороз или жару, высокое давление, глубокий вакуум, мощную радиацию, вибрации и т. п. но могут возобновить жизнедеятельность при улучшении условий.

В 18 веке многие естествоиспытатели были увлечены изучением необъяснимого в то время явления «воскресения» животных и растительных организмов, существенно или полностью прекративших обмен веществ в результате высушивания или замораживания. Такое явление впервые описал в 1705 голландский натуралист А. Левенгук , наблюдавший за микроскопическими червями - красными коловратками (Philodina roseola). Существенный вклад в изучение анабиоза внесли английский натуралист и священник Дж. Т. Нидхем, изучая жизненный цикл пшеничной нематоды (Tylenchus tritici) (1743), и итальянский естествоиспытатель Л. Спалланцани , продолжавший наблюдения Левенгука за коловратками (1777).

Термин «анабиоз» предложил впервые немецкий ученый Вильгельм Прайер в 1873. В 1900 Макфедайн и Роуланд провели опыты по замораживанию различных бактерий - стафилококков, протея и других микроорганизмов при температуре −182 °С в течение 20 часов. В 1909 году российский ученый П. В. Бутягин замораживал микроорганизмы и установил, что при температуре −20 - −44 °С большинство из них сохраняет жизнеспособность в течение 3 месяцев.

Значительный вклад в изучение анабиоза внес российский ученый П. И. Бахметьев , первым начавший научно исследовать состояние организма насекомых при замораживании с помощью собственноручно изготовленного электрического прибора (1899). В его опытах бабочку, помещенную в холодную камеру, сначала постепенно охлаждали до −10 °С, затем быстро нагревали до −1, 5 °С, после чего снова постепенно охлаждали до −10 °С. При разогревании такие бабочки оживали. Это необычайное явление Бахметьев назвал температурным скачком. В 1912 ему удалось искусственно вызвать анабиоз у млекопитающего - летучей мыши, которую помещали в холодную камеру с температурой −22 °С. Спустя некоторое время тело летучей мыши становилось совершенно твердым и не подавало признаков жизни, а его температура была равна −4 °С. После извлечения из холодной камеры летучая мышь ожила.

В 1922 В. В. Ефимов, изучая переохлаждение и замораживание инфузорий, пришел к важному выводу, что причиной их гибели при замораживании является образование кристалликов льда в цитоплазме клетки и в коллоидной оболочке. Позднее, российский ученый Н. И. Калабухов, повторив опыты Бахметьева, опроверг его утверждение, что летучих мышей можно полностью заморозить и затем снова оживить. Возвращение к жизни могло произойти только после начального периода замораживания, когда замерзали лишь конечности и поверхностные ткани тела. Как только кристаллики льда начинали образовываться во внутренних органах - в легких, кровеносных сосудах, сердце - животные погибали.

В 1934 итальянский исследователь Монтероссо попытался систематизировать явления остановки и возвращения к жизни. Так, под названием «анабиоз» он понимал угнетение жизни только в случае высыхания организмов, а для всех остальных явлений предложил новый термин - гипобиоз . Среди этой категории явлений Монтероссо выделял осмотический анабиоз, замораживание, зимнюю спячку, инцистирование, сон, высушивание тканей, оживление изолированных органов. Российский зоолог П. Ю. Шмидт выдвигал ряд сомнений по вопросу правомочности подобной классификации и выявлял два основных состояния анабиоза - анабиоз, наступающий при непосредственном высушивании живых организмов, и анабиоз при замерзании. С первым явлением тесно связан осмотический анабиоз - своеобразный процесс обезвоживания животных, обитающих в морской воде, а также летняя спячка животных, наступающая вследствие уменьшения содержания воды в организме из-за усиленного испарения и недостатка воды в жарких пустынных областях.

Состояние анабиоза характеризуется изменением содержания и состояния воды в организме, изменением структуры содержимого клеток, состояния ферментов и обмена веществ. Процесс перехода к анабиозу характеризуется снижением интенсивности биохимических процессов. С общебиологической точки зрения анабиоз представляет собой приобретенное в ходе эволюции физиологическое приспособление организма к неблагоприятным внешним условиям.

Погружение в анабиоз используется на практике как способ длительного сохранения полезных организмов (например, сухих живых вакцин) или их частей (консервация тканей и органов) без потери жизнеспособности.

Анабиоз

АНАБИО́З -а; м. [от греч. anabiōsis - оживление].

1. Биол. Резкое замедление жизненных процессов у некоторых организмов в целях выживания при неблагоприятных условиях (с последующим восстановлением этих процессов). А. насекомых, круглых червей. Впадать в а.

2. Книжн. О временном ослаблении или прекращении какой-л. деятельности. Комитет погрузился в состояние анабиоза.

◁ Анабиоти́ческий, -ая, -ое. А-ое состояние.

анабио́з

(от греч. anabíōsis - оживление), состояние организма, при котором жизненные процессы резко замедляются, что способствует выживанию его в неблагоприятных условиях температуры, влажности и др. Анабиоз распространён у животных, растений и микроорганизмов. У некоторых организмов входит в нормальный цикл развития (семена, споры, цисты).

АНАБИОЗ

АНАБИО́З (от греч. anabiosis - возвращение к жизни, оживление), обратимое состояние организма, при котором жизненные процессы (обмен веществ, развитие, размножение и др.) настолько замедлены, что отсутствуют все видимые проявления жизни (например, состояние сухих семян, мхов и лишайников, микробных культур, спор микроорганизмов). Наблюдается при резком наступлении неблагоприятных условий и помогает живым организмам перенести сильный мороз или жару, высокое давление, глубокий вакуум, мощную радиацию, вибрации и т. п. но могут возобновить жизнедеятельность при улучшении условий.
В 18 веке многие естествоиспытатели были увлечены изучением необъяснимого в то время явления «воскресения» животных и растительных организмов, существенно или полностью прекративших обмен веществ в результате высушивания или замораживания. Такое явление впервые описал в 1705 голландский натуралист А. Левенгук (см. ЛЕВЕНГУК Антони ван) , наблюдавший за микроскопическими червями - красными коловратками (Philodina roseola). Существенный вклад в изучение анабиоза внесли английский натуралист и священник Дж. Т. Нидхем, изучая жизненный цикл пшеничной нематоды (Tylenchus tritici) (1743), и итальянский естествоиспытатель Л. Спалланцани (см. СПАЛЛАНЦАНИ Ладзаро) , продолжавший наблюдения Левенгука за коловратками (1777).
Термин «анабиоз» предложил впервые немецкий ученый Вильгельм Прайер в 1873. В 1900 Макфедайн и Роуланд провели опыты по замораживанию различных бактерий - стафилококков, протея и других микроорганизмов при температуре -182 °С в течение 20 часов. В 1909 году российский ученый П. В. Бутягин замораживал микроорганизмы и установил, что при температуре -20 - -44 °С большинство из них сохраняет жизнеспособность в течение 3 месяцев.
Значительный вклад в изучение анабиоза внес российский ученый П. И. Бахметьев (см. БАХМЕТЬЕВ Порфирий Иванович) , первым начавший научно исследовать состояние организма насекомых при замораживании с помощью собственноручно изготовленного электрического прибора (1899). В его опытах бабочку, помещенную в холодную камеру, сначала постепенно охлаждали до -10 °С, затем быстро нагревали до -1,5 °С, после чего снова постепенно охлаждали до -10 °С. При разогревании такие бабочки оживали. Это необычайное явление Бахметьев назвал температурным скачком. В 1912 ему удалось искусственно вызвать анабиоз у млекопитающего - летучей мыши, которую помещали в холодную камеру с температурой -22 °С. Спустя некоторое время тело летучей мыши становилось совершенно твердым и не подавало признаков жизни, а его температура была равна -4 °С. После извлечения из холодной камеры летучая мышь ожила.
В 1922 В. В. Ефимов, изучая переохлаждение и замораживание инфузорий, пришел к важному выводу, что причиной их гибели при замораживании является образование кристалликов льда в цитоплазме клетки и в коллоидной оболочке. Позднее, российский ученый Н. И. Калабухов, повторив опыты Бахметьева, опроверг его утверждение, что летучих мышей можно полностью заморозить и затем снова оживить. Возвращение к жизни могло произойти только после начального периода замораживания, когда замерзали лишь конечности и поверхностные ткани тела. Как только кристаллики льда начинали образовываться во внутренних органах - в легких, кровеносных сосудах, сердце - животные погибали.
В 1934 итальянский исследователь Монтероссо попытался систематизировать явления остановки и возвращения к жизни. Так, под названием «анабиоз» он понимал угнетение жизни только в случае высыхания организмов, а для всех остальных явлений предложил новый термин - гипобиоз (см. ГИПОБИОЗ) . Среди этой категории явлений Монтероссо выделял осмотический анабиоз, замораживание, зимнюю спячку, инцистирование, сон, высушивание тканей, оживление изолированных органов. Российский зоолог П. Ю. Шмидт (см. ШМИДТ Петр Юльевич) выдвигал ряд сомнений по вопросу правомочности подобной классификации и выявлял два основных состояния анабиоза - анабиоз, наступающий при непосредственном высушивании живых организмов, и анабиоз при замерзании. С первым явлением тесно связан осмотический анабиоз - своеобразный процесс обезвоживания животных, обитающих в морской воде, а также летняя спячка животных, наступающая вследствие уменьшения содержания воды в организме из-за усиленного испарения и недостатка воды в жарких пустынных областях.
Состояние анабиоза характеризуется изменением содержания и состояния воды в организме, изменением структуры содержимого клеток, состояния ферментов и обмена веществ. Процесс перехода к анабиозу характеризуется снижением интенсивности биохимических процессов. С общебиологической точки зрения анабиоз представляет собой приобретенное в ходе эволюции физиологическое приспособление организма к неблагоприятным внешним условиям.
Погружение в анабиоз используется на практике как способ длительного сохранения полезных организмов (например, сухих живых вакцин) или их частей (консервация тканей и органов) без потери жизнеспособности.

Энциклопедический словарь . 2009 .

Синонимы :

Смотреть что такое "анабиоз" в других словарях:

- (от греч. anabiosis оживление), способность организмов переживать неблагоприятное время (изменение температуры окружающей среды, отсутствие влаги и др.) в состоянии, при котором резко снижается обмен веществ и отсутствуют видимые проявления жизни … Экологический словарь

- (греч.). Оживление животных, в которых жизненный процесс, вследствие высыхания или окоченения, временно как бы прекращается; также высохших семян растений. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АНАБИОЗ… … Словарь иностранных слов русского языка

АНАБИОЗ - (от греч. слова anabiosis), в прямом переводе означает возвращение к жизни, оживление, воскрешение (Ргеуег, 1880 г.). Оживление предполагает предшествующею ему смерть или состояние «скрытой жизни». В связи с этим, часто под словом А.… … Большая медицинская энциклопедия

- (от греч. anabiosis оживление, возвращение к жизни), состояние организма, при к ром жизненные процессы (обмен веществ и др.) настолько замедлены, что отсутствуют все видимые проявления жизни. А. наблюдается при резком ухудшении условий… … Биологический энциклопедический словарь

Современная энциклопедия

- (от греч. anabiosis оживление) состояние организма, при котором жизненные процессы резко замедляются, что способствует выживанию его в неблагоприятных условиях температуры, влажности и др. Анабиоз распространен у животных, растений и… … Большой Энциклопедический словарь

Угнетение, приостановка Словарь русских синонимов. анабиоз сущ., кол во синонимов: 2 приостановка (28) … Словарь синонимов

анабиоз - а, м. anabiose f. <гр.1. биол. Временное состояние животного или растения, при котором почти полностью прекращается обмен веществ и отсутствуют все видимые проявления жизни. СИС 1985. 2. перен. О временном ослаблении, прекращении какой л.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

Анабиоз - (от греческого anabiosis оживление), временное состояние организма, при котором жизненные процессы резко замедляются, что способствует выживанию его в неблагоприятных условиях температуры, влажности и др. Анабиоз характерен для микроорганизмов… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

Перевод

Путешествие в глубокий космос

Мы написали несколько статей на Universe Today о том, насколько сложно будет путешествовать к другим звёздам. Отправка крошечных беспилотных зондов через огромные расстояния между звёздами по-прежнему является научной фантастикой. Но послать людей в такое путешествие? Это вообще непостижимый уровень технологии.

Например, ближайшей звездой является Проксима Центавра, расположенная всего в 4,25 световых годах от нас. Для сравнения, космическому кораблю «Вояджер», самому отдалённому объекту, когда-либо построенному людьми, понадобилось бы около 50 000 лет, чтобы совершить это путешествие.

Не знаю, как вы, но я не ожидаю, что буду жить 50 000 лет. Нет, мы, конечно, хотим путешествовать быстрее. Но проблема в том, что ускорение требует много энергии, новых принципов движения, о которых мы пока лишь мечтаем. Более того, если вы полетите слишком быстро, простая пылинка, проплывающая сквозь пространство, станет невероятно опасной.

Основываясь на наших современных технологиях, более вероятно, что нам не придётся спешить во время полёта к другой звезде.

Поверхность планеты Проксима b, вращающейся вокруг красной карликовой звезды Проксима Центавра в представлении художника. Двойная звезда Альфа Центавра AB видна в правом верхнем углу самой Проксимы. Источник изображения: ESO

И если вы собираетесь лететь медленно, у вас есть несколько вариантов. Создать корабль поколений, в котором бы рождались целые поколения людей, проживали жизни, а затем умирали во время сотен или даже тысяч лет полёта к другой звезде.

Представьте, что вы один из таких людей, которым суждено жить и умереть, никогда не увидев конечной цели. Особенно, когда вы смотрите в окно и видите проносящийся мимо корабль с варп-двигателем и счастливыми туристами, направляющимися к Проксиме Центавра. Они дождались приводов для варпа.

Нет, вы бы хотели спать во время полёта к ближайшей звезде, так что, когда вы доберётесь туда, для вас словно не пройдёт времени. И даже если варп-двигатель придумают во время вашего сна, вам не пришлось было видеть самодовольные лица туристов, проносящихся мимо.

Возможен ли анабиоз человека? Можем ли мы растянуть его на долгий срок, чтобы пережить дальний полёт и проснуться снова?

Прежде чем я начну, предположим, что мы никогда не сольёмся с нашими роботами, не загрузим себя в сингулярность и не полетим через пространство в кибернетических телах не зная печали.

По какой-то причине вся эта сингулярность не сработала, или роботы объявили забастовку и больше не захотели заниматься нашей космической разведкой. Итак, работа по освоению космоса вернулась к нам, хрупким, живущим всего 80 лет млекопитающим. Именно нам предстоит изучение Солнечной системы и других звёзд, экспансия человечества в космосе.

Космонавты, изучающие поверхность Марса в представлении художника. Источник изображения: NASA / JSC / Pat Rawlings, SAIC

Ну ладно, мы знаем, что это будут роботы. Но научная фантастика говорит нам совсем другое, поэтому давайте нырнём в неё.

Мы знаем животных, включая млекопитающих, регулярно впадающих в спячку в природе. Чтобы выжить в суровые зимы, они замедляют сердечный ритм до нескольких ударов в минуту. Им не нужно ни есть, ни пить, они живут на запасах жира в течение нескольких месяцев, пока еда не вернётся.

Не только медведи и грызуны впадают в спячку, между прочим есть и пара приматов, включая толстохвостого карликового лемура с Мадагаскара. На генеалогическом древе они находятся не очень далеко от нас, так что есть надежда и на анабиоз человека.

На самом деле, медицина уже занялась человеческим анабиозом чтобы улучшить шансы на выживание после сердечных приступов и инсультов. Современное состояние этой технологии очень многообещающее.

Терапевтическая гипотермия

Учёные используют метод, называемый терапевтической гипотермией, который снижает температуру тела человека на несколько градусов. Они используют пакеты со льдом или холодильники и даже пытаются ввести охлаждённый физраствор в систему кровообращения. При пониженной температуре обмен веществ у человека замедляется, и он оказывается в бессознательном состоянии в оцепенении.

Но фокус заключается в том, чтобы не сделать его настолько бессознательным, что человек умрёт. Это тонкая грань.

Результаты были ошеломляющими. Люди оставались в состоянии оцепенения до 14 дней, пройдя несколько циклов.

Терапевтическое использование оцепенения все ещё находится в стадии исследования, и врачи изучают, будет ли оно полезно людям с сердечными приступами, инсультами или даже прогрессированием таких заболеваний, как рак. Они также пытаются выяснить, есть ли какие-либо проблемы, но пока не нашли никаких долгосрочных осложнений при помещении человека в оцепенение.

Пару лет назад SpaceWorks Enterprises представила NASA отчёт о том, как они могут использовать эту терапевтическую гипотермию для длительных космических перелётов в Солнечной системе.

В настоящее время полёт на Марс занимает около 6-9 месяцев. И за это время люди будут тратить драгоценный воздух, воду и пищу. Но в состоянии оцепенения, по оценке SpaceWorks, экипаж сократит свой метаболизм на 50 – 70%. Меньше обмен веществ – меньше ресурсов. И меньше груза, который нужно отправить на Марс.

Космонавтам не нужно передвигаться, так что вы могли бы держать их мило спящими в уютных маленьких капсулах. И они не передрались бы внезапно друг с другом после 6-9 месяцев перелёта.

Мы знаем, что невесомость отрицательно влияет на организм, она проявляется в потере костной массы и атрофии мышц. Обычно астронавты ежедневно тренируются целыми часами, чтобы противодействовать негативным последствиям пониженной силы тяжести. Но SpaceWorks считает, что было бы более эффективно погрузить космонавтов во вращающийся модуль и позволить искусственной гравитации выполнять работу по поддержанию нормального состояния их мышц.

Они предлагают модуль высотой 4 метра и шириной 8 метров. Если вы вращаете его с 20 оборотами в минуту, вы получаете эквивалент земной гравитации. На 11,8 об / мин она похожа на гравитацию Марса. На 7,8 об / мин – на лунную гравитацию.

Обычно быстрое вращение в маленькой капсуле крайне неудобно, так как люди будут испытывать различные силы в разных частях своих тел. Но помните, что экипаж будет в состоянии оцепенения, поэтому им будет всё равно.

Источник изображения: SpaceWork Enterprises, Inc

Текущие планы по отправке колонистов на Марс потребуют 40 тонн продовольствия для 6 человек. Но, согласно SpaceWorks, вы можете уменьшить вес до 15 тонн, если просто погрузите их в сон. И экономия будет ещё больше с большим количеством космонавтов.

Экипаж, вероятно, не будет спать всю дорогу. Вместо этого они будут спать циклами в течение нескольких недель. По очереди, чтобы проснуться, проверить состояние космического корабля и экипажа и вернуться в свои капсулы.

Каково сейчас состояние исследований? NASA финансировало фазу 1 предложения SpaceWorks, а в июле 2016 года NASA занялось фазой 2, в которой будет дополнительно исследовать этот метод для миссий на Марс, и как его можно использовать ещё дальше в Солнечной системе.

Илон Маск должен быть заинтересован в их проекте модуля на 100 человек для отправки колонистов на Марс.

Источник изображения: SpaceWork Enterprises, Inc

Кроме того, Европейское Космическое Агентство также изучает анабиоз человека и возможный способ обеспечения дальнего космического полёта. У них есть планы протестировать технологию на различных не впадающих в спячку млекопитающих, таких как свиньи. Если их результаты будут положительными, мы увидим, как европейцы продвинут эту технологию вперёд.

Прямо сейчас, ответ – нет. У нас нет какой-либо технологии в нашем распоряжении, которая могла бы это сделать. Мы знаем, что микробы могут быть заморожены в течение сотен лет. Сейчас в части Сибири, оттаявшей после веков вечной мерзлоты, пробуждаются древние микробы, вирусы, растения и даже животные. Но ничего, близкого к человеку.

Когда людей замораживают, в их клетках образуются кристаллы льда, разрывающие их. Существует направление исследований, дающее некоторую надежду: крионика. Замена жидкости организма человека антифризом, который не образует разрушающие кристаллы.

Учёные успешно заморозили, а затем разморозили 50 миллилитров (почти четверть чашки) ткани без какого-либо ущерба.

В ближайшие несколько лет мы, вероятно, увидим, как технология будет улучшена для сохранения трансплантируемых органов, целых тел и, возможно, даже людей. Тогда эта идея из научной фантастики, возможно, станет реальностью. И мы, наконец, сможем спать в пути между звёздами.