Что такое анабиоз и какие животные способны впадать в это состояние?

Анабиоз — это обратимое состояние глубочайшего подавления жизненных процессов, при котором обмен веществ падает до следов или почти до нуля, организм временно утрачивает активность и чувствительность, а затем при благоприятных условиях «оживает». В биологии часто различают близкие режимы:

• Криптобиоз — «скрытая жизнь»: метаболизм неуловимо мал, часто связан с почти полной потерей воды. Самая «жёсткая» форма анабиоза.

• Диапауза — программированная остановка развития (чаще у насекомых и некоторых рыб/ракообразных), но обмен веществ не нулевой.

• Спячка/торпор/оцепенение — у позвоночных: сильное, но не экстремальное замедление физиологии (температуры тела, пульса, дыхания). Это не строгий криптобиоз, но относится к широкому смыслу анабиоза.

• Эстивация — «летняя спячка» при жаре и засухе.

Как это работает в общих чертах

• Резкое снижение метаболизма и потребления энергии.

• Дегидратация клеток (в криптобиозе) и замещение воды сахарами типа трегалозы, формирование «стеклоподобного» состояния, стабилизирующего белки и мембраны.

• Синтез защитных белков (например, LEA-белков), антиоксидантов и ремонт ДНК после выхода из анабиоза.

• У позвоночных — понижение температуры тела, замедление работы сердца и дыхания, использование жировых запасов.

Кто умеет впадать в анабиоз (с примерами)

Строгий криптобиоз (почти нулевой обмен):

• Тихоходки (Tardigrada). Высушиваются в «тун»-состояние и переживают экстремальные температуры, вакуум, радиацию; могут храниться годами и оживать после увлажнения.

• Колёсоногие (bdelloid) и другие ротаторы (Rotifera). Высушенные «яйца-покоя» и взрослые особи переносят годы засухи.

• Некоторые нематоды. Личинки отдельных видов переживают длительную заморозку или иссушение и затем возобновляют развитие.

• Рачки Artemia (морские артемии, «соляные креветки»). Их цисты — классический пример криптобиоза; десятилетиями «спят» в солончаковом иле.

• Копеподы (веслоногие), дафнии и др. планктон. Образуют покоящиеся яйца/цисты, выдерживающие холод и высыхание.

• Микроорганизмы: бактерии (эндоспоры Bacillus/Clostridium), дрожжи — это тоже формы анабиотической устойчивости.

• Растения (по смыслу механизма): семена, пыльца, спорообразующие папоротники и мхи — длительный «покой» с крайне низким метаболизмом.

Глубокая диапауза/покой развития:

• Ежегодные (аннуальные) киллифиши (напр., Nothobranchius, Austrofundulus). Эмбрионы в пересохших лужах замирают на определённых стадиях и «просыпаются» с дождями.

• Многие насекомые. Яйца, личинки или куколки в диапаузе зимуют или пережидают засуху.

Анабиоз в широком смысле у позвоночных (спячка/торпор/эстивация):

• Грызуны (суслики, сурки, хомяки, сони). Зимняя спячка с падением температуры тела до близкой к окружающей, пульс/дыхание — единицы в минуту.

• Летучие мыши и колибри — краткий суточный торпор для экономии энергии.

• Медведи. Длительная спячка (обмен снижен, но не до нуля; температура падает умеренно).

• Лягушка лесная (Rana sylvatica) и некоторые амфибии/рептилии — переносят замерзание тканей благодаря криозащитникам (глюкоза/мочевина).

• Лёгочные рыбы (Protopterus) — эстивация в засуху: зарываются в ил, образуют слизистый кокон и дышат воздухом, неделями–месяцами почти не питаются.

• Некоторые пресноводные улитки и насекомые — также эстивируют при жаре/засухе.

• Некоторые черепахи (в т.ч. молодь американских пресноводных) — устойчивость к длительной гипоксии и охлаждению.

Важные оговорки

• В узком научном смысле «анабиоз» часто резервируют для состояний типа криптобиоза (почти нулевой метаболизм: тихоходки, ротаторы, нематоды, цисты беспозвоночных).

• Спячка у млекопитающих — это глубокий метаболический покой, но не «ноль»; тем не менее в популярной речи её нередко относят к анабиозу.

Итог: анабиоз — это стратегия «поставить жизнь на паузу», чтобы пережить экстремальные условия. Наиболее «классически» в него впадают микро- и беспозвоночные (тихоходки, ротаторы, нематоды, цисты артемий и планктона), а у крупных животных встречаются функциональные аналоги — спячка, торпор и эстивация.