Но есть в кругу «космических» проблем задачи не сегодняшнего и даже не завтрашнего дня. Черед их придет только в далеком будущем, когда космические корабли устремятся в долгие межзвездные рейсы.
Человеческая жизнь коротка, а вселенная бесконечна. Быстроногий стайер — световой луч — мчится к нам от Проксимы Центавра, самой близкой из звезд, целых четыре года. Десятки, сотни световых лет пролегли между нашей планетой и мирами чужих солнц. Когда побывает человек в этих «даже мыслям недоступных далях», какое оружие поможет ему одолеть, казалось бы, неодолимое — Пространство и Время?
Минуты и годы
Пассажир едет в поезде. За окном белые поля, леса, по-зимнему серое небо и снова поля. Давно прочитан от корки до корки последний «Огонек».
Как скоротать дорогу? Остается, пожалуй, одно: задремать под стук колес. Глядишь, дорога и позади!
Вот если бы так и в космическом путешествии! Поднялись с Земли, заснули, а проснулись далеко за пределами солнечной системы, корабль приближается к цели, и уже пора «приземляться» на какую-нибудь неизвестную планету.
Конечно, сопоставление это очень грубое и приблизительное. Ведь в сверхдальнем космическом путешествии главное — не скоротать дорогу, а сохранить в пути жизнь, молодость. И все же это сравнение помогает нам понять смысл одного из самых многообещающих направлений космической биологии. Но прежде чем начать рассказ об этом разделе молодой «звездной» науки — немного истории.
Это случилось в Голландии более двух с половиной веков назад. Однажды изобретатель микроскопа, талантливый самоучка Антони Левенгук, разглядывая в свой прибор влажный песок, обнаружил в нем множество копошащихся крошечных существ — коловраток. Немало подивившись этому впервые открывшемуся ему миру, он отложил препарат в сторону и забыл о нем. А спустя некоторое время, когда снова стал разглядывать уже высохший песок, не заметил в нем никаких признаков жизни. «Разумеется, умерли», — решил Левенгук. Но стоило ему смочить песок водой, как на глазах изумленного исследователя бесчисленное микроскопическое население вновь зашевелилось. Значит, оно не погибло?
Так было открыто замечательное явление живой природы — анабиоз, способность жизни замереть, затаиться, чтобы переждать неблагоприятные условия. И трудно было предположить, что это случайное открытие будет иметь самое прямое отношение к межзвездным путешествиям.
Итак, анабиоз. Теперь нам хорошо известно, что у простейших организмов его можно вызвать не только высушиванием. Сильное охлаждение и нагревание, глубокий вакуум и действие концентрированного раствора солей — все это может заставить притаиться огонек жизни, так чтобы организм, «притворившись мертвым», мог легче перенести гибельные для него условия. Науке известны, например, эксперименты, когда бактерии, охлажденные до температуры, близкой к абсолютному нулю, потом, при повышении температуры, благополучно «оживали»!
Принцип действия защитного механизма жизни в общих чертах довольно прост. В неблагоприятной обстановке организм резко снижает свою жизнедеятельность. Процессы потребления пищи и кислорода, обмен веществ, сложнейшие химические реакции, составляющие основу жизни, почти совсем прекращаются. Организм как бы порывает связь с внешней средой. Но именно поэтому и не наступает полная смерть. До нее остается еще несколько шагов, и организм «умеет» остановиться так близко от этой опасной грани, что о нем правильно было бы сказать: ни жив ни мертв.
В таком «законсервированном» состоянии жизнь может сохраняться очень долго, иногда даже сотни миллионов лет. Подобная цифра не плод фантазии.
Советский исследователь Н.К. Чудинов сообщил, что в отложениях каменных солей (образовавшихся в палеозойскую эру) он обнаружил бактерии и микроскопические водоросли в состоянии анабиоза. Чудинову удалось пробудить эту затаившуюся жизнь, воскресить «живые окаменелости», ждавшие своего часа ни много, ни мало 200—300 миллионов лет!
Жизнь, пронесенная сквозь время, жизнь, над которой не властно время, — не это ли ключ к победе над расстоянием?
Однако, может быть, чудесной способностью к анабиозу наделены только простейшие организмы? Нет! Нечто подобное мы видим и у высокоразвитых животных. Всем известная зимняя спячка медведей сродни анабиозу. Разница заключается в том, что в этом состоянии жизненные процессы у высших животных ослабевают в гораздо меньшей степени.
Состояние, похожее на анабиоз (оно получило название «гипотермия»), можно вызвать у животных и даже у человека искусственно, постепенно охлаждая организм. Стоит снизить температуру тела на 5—10 градусов — и животное, которое никогда не засыпает на зиму, впадает в «искусственную спячку». То же самое происходит и с человеком.
Состояние анабиоза открывает перед исследователями новые, очень интересные возможности. Уже два десятилетия назад медики пытались бороться с некоторыми тяжелыми заболеваниями, надолго — на многие сутки — погружая больных в состояние гипотермии. При этом температура у пациентов понижалась до 31—33°. Сейчас к помощи гипотермии все чаще прибегают и хирурги. Оказалось, что если организм находится в охлажденном состоянии, то даже самым чувствительным его клеткам — клеткам головного мозга — не страшно длительное кислородное голодание. В последнее время этим все шире пользуется медицина. Не так давно операции на сердце осложнялись тем, что ни в коем случае нельзя было нарушать снабжение мозга кислородом крови больше, чем на 5—6 минут. Гипотермия отодвинула роковую границу: она подарила хирургам драгоценные минуты, которых так «не хватало » для сложных операций на сердце.
Но вот встает вопрос: а что, если еще сильнее охладить организм? Не снизится ли при этом темп жизненных процессов еще больше, не наступит ли в этом случае состояние полного анабиоза? Заставить жизнь на долгий срок «задремать» в человеческом организме — как это было бы заманчиво, например, для далеких космических путешествий! Так вопрос о гипотермии неожиданно приобретает явно «звездный» характер.
Первыми, как водится в таких случаях, эту сложную проблему «решили» фантасты. Уже давно на страницах «космических» романов звездные корабли уносят в далекие просторы вселенной экипажи, погруженные на десятки лет в глубокую «спячку».
Но если вчера человек побеждал время только в романах, то сегодня вопрос о «космическом долголетии» стал одной из увлекательнейших проблем современной космической биологии. «Биологическое покорение больших расстояний в космических пространствах» — так звучит название этой проблемы на языке научных докладов.
Барьер живого
Как же погрузить человеческий организм в состояние полного анабиоза?
Путь к решению проблемы далеко не так прост, как это может показаться на первый взгляд. На определенном этапе охлаждения в организме возникает целый ряд неприятных и опасных явлений, способных в любой момент оборвать нить жизни.
Дело тут вот в чем. У человека, защищенного одеждой, и у высших животных температура тела, как правило, не зависит от температурных колебаний окружающей среды. В умеренном поясе, в жарких пустынях и в полярных снегах она у здорового человека остается одинаковой — в пределах 36— 37 градусов. Длительная эволюция выработала у животных и у человека сложную и безотказно действующую систему автоматического регулирования температуры тела.
И вот, пытаясь понизить температуру человеческого организма, ученые наткнулись на этот могучий внутренний защитный барьер.
Подобно тому, как под непосильной нагрузкой сгорает электромотор, если его вовремя не выключить, так и система терморегуляции сложного живого организма, стремясь во что бы то ни стало выполнить свою задачу, вызывает при глубоком охлаждении резкий «протест» организма. Сначала спазмы сосудов, дрожь... Затем, если охлаждение не прекращается, наступают грозные признаки: начинает беспомощно, беспорядочно «трепетать» сердце, прерывается дыхание, катастрофически падает кровяное давление.
Можно ли найти способ «усыпить» недремлющего температурного стража? Иначе никогда не удастся беспрепятственно погрузить организм в глубокую гипотермию. На помощь пришлось призвать химию.
«Литический коктейль» — так несколько необычно назвали смесь веществ, которые смогли нарушить законы внутренней терморегуляции, справиться с бурной реакцией организма на охлаждение. В опытах с животными, которые ставят сейчас биологи, литическая смесь позволила намного продлить глубокое торможение жизненных функций, возникающее при гипотермии.
И вот первые результаты исследований. 20 часов продолжается состояние гипотермии у собак в опытах, поставленных советскими учеными.
