Сохранение ценных, редких и исчезающих видов животных. 1. Проблемы и методы

Abstract

The intense human pressure on ecosystems leads to a reduction of biodiversity. Currently, for the conservation of species diversity and the duplication of samples of world collections the deep freezing of biological material – cryopreservation – is widely used. The review provides the traditional methods of cryopreservation of cells, tissues and embryos of vertebrates. We consider the key moments in the history of cryobiology and cryopreservation. The information on the conditions of freezing and thawing and methods of cryopreservation of biological objects with the use of penetrating and non-penetrating cryoprotectants is presented. The article outlines ways of slow (hardware and software) and fast (vitrification) freezing of biological objects. The attention is focused on vitrification as the most acceptable method in the field condition. The phenomenon of cryorenewal, which is based on stimulating, transforming and mutagenic (with heterosis effect) influence of cryopreservation process, is described. Attention to the absence of guaranteed safety of high rates of cryopreserved biological material after it is defrosted is drawn. The paper contemplates a method of biomaterial’s preservation of using CAS-technology based on a weak electromagnetic field. The work predicts the possibility of developing alternative conventional biotechnology innovation with ultra-weak pulsed magnetic fields for the preservation of biological objects without the use of cryoprotectants.

Интенсивное антропогенное давление на экосистемы ведет к сокращению биоразнообразия. В настоящее время для сохранения видового разнообразия и дублирования ценных образцов мировых коллекций широко применяется глубокое замораживание биоматериала – криоконсервация. В обзоре приводятся традиционные способы криоконсервации клеток, тканей и эмбрионов позвоночных животных. Рассматриваются ключевые моменты истории криобиологии и криоконсервации. Приводятся сведения о режимах замораживания-дефростации и методах криосохранения биологических объектов с использованием проникающих и непроникающих криопротекторов. Излагаются способы медленной (аппаратно-программной) и быстрой (витрификации) заморозки биообъектов. Акцентируется внимание на витрификации как наиболее приемлемом способе в полевых условиях. Описано явление криообновления, в основе которого лежит стимулирующее, трансформирующее и мутагенное (с гетерозисным эффектом) действие процесса криоконсервации. Обращено внимание на отсутствие гарантированной сохранности высоких показателей криоконсервированного биоматериала после его дефростации. Рассматривается способ сохранения биоматериалов с применением CAS-технологии, использующей слабые электромагнитные поля. Прогнозируется возможность разработки альтернативных общепринятым инновационных биотехнологий с использованием сверхслабых импульсных магнитных полей для сохранения биологических объектов без применения криопротекторов.