Сухое голодание в природе

Почему в природе многие животные и растительные организмы впадают в различные состояния анабиоза

Наблюдай за природой, учись у нее, бери лучшее и совершенствуй, совершенству нет предела.

С. И. Филонов

Современный человек именует себя царем природы. При этом царь настолько плохо ориентируется в подвластном ему царстве, что любой зверек чувствует себя в нем гораздо комфортней, чем самозваный властитель. Животные всегда поступают так, как подсказывает им интуиция, они никогда не действуют себе во вред. Они так же уязвимы, как и мы, тоже болеют, но не бегают по врачам. Скорая помощь с красным крестом на боку к ним не спешит. Они сами себе доктора, ибо ограждены системой внутренней самозащиты! Такая система имеется и у людей.

Когда я жил на Байкале, у меня был простой добрый пес. Он часто убегал из дома по разным причинам на длительное время. Приходил домой очень худой и голодный, это было голодание с водой. Но однажды его сбил пьяный мотоциклист, и когда я его осмотрел, он был в плачевном состоянии, но самое интересное, что он заполз в темный сарай и отказался от воды и еды. Любая травма – это прежде всего отек, и он инстинктивно это чувствовал. Семь дней он не ел и не пил и только на восьмой день стал есть и пить воду. Он полностью выздоровел.

Поэтому, когда авторитетные диетологи рассуждают об ужасном вреде сухого голодания, я всегда говорю своим пациентам, что если бы это было вредно, то природа за время эволюции давно бы убрала и не использовала эти механизмы. Когда я писал эту главу, мне пришлось переработать и прочитать много литературы и информации, чтобы показать, что абсолютное (безводное) голодание – это не выдумка авантюристов и шарлатанов, а универсальный природный механизм, помогающий выжить при неблагоприятных условиях или болезнях. В процессе жизнедеятельности любой живой организм постоянно подвергается воздействию неблагоприятных факторов, как внешних, так и внутренних. Результатом этого становится интоксикация – отравление организма вредными веществами, поступающими как извне, так и вырабатываемыми внутри самого организма. Токсины извне поступают в наш организм посредством дыхания, через кожу, вместе с пищей и водой. Внутри организма токсины вырабатываются как побочный продукт любых жизненных процессов: клетки делятся, старые отмирают, и, если их не выводить, они будут отравлять организм; при любых физических нагрузках происходит разрушение мышечных волокон; любые стрессы, да и любая обычная работа ума и воображения запускают в организме сложные биохимические процессы, при протекании которых «отработанный материал» также превращается в токсины, которые должны быть выведены из организма. Природа одарила всех живых существ замечательным механизмом, сообщающим о том, что организм нуждается в очистке от токсинов. По мере накопления в организме токсинов человека (и любое живое существо) охватывает сонливость, приходит усталость, и организм сигнализирует о том, что ему необходим сон. Именно во сне осуществляется основная детоксикация организма – освобождение от токсинов, скопившихся за день или поступивших в организм, к примеру, с приемом отравляющей пищи или алкогольных напитков, после которых сон может буквально свалить вас с ног. То же самое может произойти и после приема определенных лекарств, вызывающих сонливость, или снотворных, которые вызывают отнюдь не безобидный сон, а на самом деле травят вас, причем весьма изощренным образом. Нужно понимать, что если после приема пищи вас клонит в сон, значит, ваша пища была непригодной к употреблению. Поэтому каждый из нас постоянно сталкивается с частичным сухим голодом и анабиозом во сне. В это время организм и проводит свою целительную работу. В каждой клеточке живой материи генетически заложены механизмы жизни без пищи и воды. В природе существует два вида голодания. Первый – это влажное голодание, когда животное может двигаться, в этом случае оно пьет воду и ищет питание, но при тяжелых заболеваниях или ранении оно прячется в укромное место, где оно будет защищено от непогоды, находиться в тепле, покое и тишине и где никто его не потревожит. Там оно отдыхает и голодает без воды. Животное может, например, потеряв конечность (или крыло), выздоравливать без перевязок и хирургических операций. В жизни животных сухое голодание является чрезвычайно важным фактором существования. Звери голодают не только тогда, когда больны или ранены, но и во время зимней или летней спячки (в тропическом климате). Некоторые животные голодают до рождения потомства и часто – в период его кормления. Например, некоторые птицы голодают во время выведения птенцов. Другие животные голодают сразу же после рождения. Животные также вынужденно голодают во время засухи и выживают, хотя в течение долгого периода не могут добыть никакой пищи и воды. Одной из разновидностей сухого голодания в природе является состояние, которое называется анабиозом.

Анабиоз (лат. anabiosis от др. – греч. ἀναβίωσις – «оживление», ἀνά – «вновь» и βίος – «жизнь») – состояние организма, при котором жизненные процессы (обмен веществ и др.) временно прекращаются или настолько замедлены, что отсутствуют все видимые проявления жизни. Анабиоз наблюдается при резком ухудшении некоторых условий существования (низкая температура, отсутствие влаги и др.) у организмов, стоящих на разных ступенях развития; при наступлении благоприятных условий происходит восстановление нормального уровня жизненных процессов – оживление. Таким образом, анабиоз – биологическое приспособление организма к неблагоприятным внешним условиям, выработанное в процессе эволюции.

В случае обезвоживания организма протоплазма клеток (живой белок) из состояния гидрозоля (жидкого холодца) переходит в состояние гидрогеля (наподобие сухого желатина) и длительное время сохраняет возможность обратного перехода при наступлении благоприятных условий внешней среды. Как только складываются такие условия, протоплазма вбирает в себя воду – набухает, что ведет к восстановлению жизненных процессов.

Почему в природе многие животные и растительные организмы впадают в различные состояния анабиоза?

Зимний сезон неблагоприятен для многих представителей мира животных и растений как по причине низкой температуры, так и из-за резкого сокращения возможностей добывать пищу. В ходе эволюционного развития многие виды животных и растений приобрели своеобразные приспособительные механизмы, чтобы выжить в неблагоприятное время года. У одних видов животных возник и утвердился инстинкт создавать запасы пищи, у других выработалось иное приспособление – миграция. Известны поразительно дальние перелеты многих видов птиц, миграции некоторых видов рыб и других представителей животного мира. Однако в процессе эволюции у многих видов животных замечен и другой совершенный физиологический механизм приспособления – способность впадать в безжизненное, на первый взгляд, состояние, которое у различных видов проявляется по-разному и имеет разные наименования (анабиоз, гибернация, гипотермия и др.). Между тем все эти состояния характеризуются заторможенностью функции жизнедеятельности организма до того минимума, который позволяет ему пережить неблагоприятные зимние условия без приема пищи и воды. В подобное состояние мнимой смерти впадают те виды животных, которые неспособны обеспечить себя пищей зимой, для них существует опасность гибели от холода и голода. И все эти механизмы, выработанные в процессе эволюции, подчинены строгой природной целесообразности – необходимости сохранить вид.

Зимняя спячка – широко распространенное явление в природе, несмотря на то что ее проявления различны у представителей отдельных групп животных, будь то животные с непостоянной температурой тела (пойкилотермные), называемые еще и холоднокровными, у которых температура тела зависит от окружающей температуры, или животные с постоянной температурой, называемые теплокровными. Из числа животных с непостоянной температурой тела в состояние зимней спячки впадают различные виды моллюсков, ракообразных, паукообразных, насекомых, рыб, земноводных и пресмыкающихся, а из животных с постоянной температурой тела – несколько видов птиц и многие виды млекопитающих. В этой главе я постарался собрать наиболее интересные факты об этом явлении в природе: как живые существа приспосабливаются к неблагоприятным условиям и какие защитные механизмы они при этом используют. Итак, заглянем в «бюро патентов» природы.

Зимняя спячка земноводных

Холодная кровь не греет

Кому не дано поддерживать температуру тела, зимой остается одно – замереть, заснуть, оцепенеть, чтоб переждать неблагоприятные условия жизни. Так и поступают все холоднокровные: моллюски, ракообразные, пауки, насекомые, рыбы, земноводные и пресмыкающиеся. При наступлении зимы они впадают в спячку, именуемую холодовым оцепенением. Самое большое, на что они способны, – позаботиться об убежище, где температура не опускалась бы ниже 0 °C. В противном случае клетки тканей необратимо травмируются образующимися при замерзании кристаллами льда. Раки, совершенно не ведая, какую бурную реакцию у людей вызывают их мирные зимние лежбища, зарываются в ил на дне водоемов. Самцы обычно зимуют группами в глубоких ямах на дне, а самки – поодиночке в норках. Правда, одиночеством это не назовешь, потому что к своим коротким ножкам самки приклеивают от 50 до 500 штук оплодотворенных яиц, из которых в начале лета вылупляются рачки величиной с муравья. Если ил промерзает, раки не гибнут и при оттаивании оживают. Не боятся они и длительного пребывания без воды, постепенно заменяя ее в жабрах на воздух с характерным звуком (вот почему говорят, что вынутые из воды раки шепчутся, словно прощаясь друг с другом). Там же, в иле, проводят зиму водяные улитки-прудовики. Сухопутные улитки после накопления необходимых питательных веществ выкапывают норки, где сразу несколько зимовщиков могли бы вместе «вздремнуть» глубоко под землей при температуре 7–8 °C. Хорошо закупорив убежище, они спускаются на дно и залегают отверстием раковины вверх, которая, впрочем, тоже затягивается слизистым веществом. При значительном похолодании улитки зарываются еще глубже, образуя новые пленки и воздушные камеры, играющие роль прекрасного изолятора. Все обменные процессы резко, в течение месяца, затухают, чтобы достигнуть того минимума, при котором животное впадает почти в состояние анабиоза с едва уловимыми жизненными функциями. И так с октября до начала апреля.

Насекомых наступление зимнего сезона застает на разных стадиях их развития: в виде яиц, личинок, куколок или уже взрослыми. Каждый вид выработал свой подход к зимовке – то, на какой стадии лучше «отоспаться». Например, божья коровка и малярийный комар зимуют только во взрослом состоянии, а тля – в яичной скорлупе. Но есть и такие, для которых любые формы для спячки хороши. Вот хотя бы домашние мухи: они зимуют и в форме личинок, и в виде куколок (в теплых навозных кучах), и во взрослом состоянии. Продолжительность сна тоже разная: бабочка павлиний глаз пребывает в состоянии анабиоза пять с половиной месяцев при температуре около 6 °C, а тутовому шелкопряду необходимо на месяц больше – при 8,6 °C.

Еще с появлением первых признаков похолодания насекомые находят удобные убежища под камнями, корой деревьев, опавшей листвой, в почве, где после снегопада сохраняется умеренно низкая и равномерная температура. При 0 °C обмен веществ у них сильно замедляется: дыхание подавляется, скорость окислительных процессов уменьшается в 10–15 раз. Чтобы пережить такое, зимовке предшествует определенная подготовка: аккумулируются запасы жира (они составляют до 18 % от массы тела), организм как можно больше обезвоживается (у личинки галлицы содержание воды падает с 65 до 20 %). Некоторые виды насекомых способны переносить очень низкие температуры, как, например, гусеницы лугового мотылька, которые сохраняют искру жизни до –30 °C! Но это скорее исключение, и далеко не каждому такое по плечу. Пчелы, например, не впадают в продолжительную спячку, их запасы накопленного жира не превышают 1,5–2 %. Но все же при температуре от 0 до 6 °C приходят в оцепенение и в этом состоянии могут находиться семь-восемь дней. При более низкой температуре они погибают. К несчастью, многих низших животных природа не снабдила отслеживающим механизмом, и при неудачном выборе места зимовки оцепенение нередко переходит в свое логическое продолжение.

Странности черной рыбы

Своеобразно реагируют на внезапное понижение температуры воды некоторые виды рыб – они впадают в шоковое состояние. После краткой фазы возбуждения перестают дышать, плавать и выглядят как мертвые. Достаточно, правда, чтобы вода потеплела, и они быстро оживают. Губительно для рыб охлаждение, приводящее к образованию в крови и тканях кристалликов льда, повреждающих стенки кровеносных сосудов. Вернуться к жизни они могут лишь в том случае, если замораживание распространилось только на поверхностные ткани. При этом рыба некоторое время живет за счет запасов кислорода в плавательном пузыре (предположение о том, что замерзшие рыбы дышат жабрами, оказалось несостоятельным).

Одна из самых приспособленных к холоду рыб – так называемая черная рыба (даллия), которая обитает в реках, озерах и торфяных болотах Чукотки и Аляски. Суровый климат позволяет ей оживляться лишь на короткий летний период, который она использует для размножения. В остальное время года рыбы зарываются и вмерзают в ил. Если температура жидкостей в теле не падает ниже 0,3 °C, то при медленном размораживании они оживают. Если же кровь замерзает – рыбы погибают. Местное население использует эту рыбу как корм для собак. Рассказывают, что если собака проглотит замороженную рыбу целиком, то вскоре после этого она в желудке размораживается и начинает сильно раздражать его стенки. В таких случаях собака обычно отрыгивает рыбу, и если та попадает в воду, то тут же невозмутимо уплывает.