Около 300 лет назад Генри Пауэр взял сосуд с уксусом, в котором кишели крошечные угрицы, и заморозил его в смеси из льда и соли до такой степени, что эти маленькие животные, по его выражению, «закристаллизовались».
Когда он спустя 2—3 час растопил лед, эти животные вновь появились и «плясали и резвились как ни в чем не бывало». Они пережили и следующее замораживание, когда сосуд с уксусом выставили на целую ночь на сильный мороз. Это одно из первых описаний, опытов по замораживанию целых животных. Пауэр пришел к выводу, что охлаждение в противоположность нагреванию не обладает способностью убивать.
Вскоре после этого Роберт Бойль опубликовал результаты своих наблюдений и опытов по физическому, химическому и биологическому действию холода. На Бойля произвело большое впечатление то, что охлаждение предотвращает гниение. Например, в Гренландии погребенные трупы сохранялись без каких-либо признаков разложения в течение более 30 лет. После оттаивания же структура плоти претерпевала изменения и вскоре наступал распад. Бойль обнаружил, что умеренное охлаждение сохраняет яблоки, яйца, мясо, глаза млекопитающих и различные скоропортящиеся продукты растительного и животного происхождения, но что после их оттаивания из замороженного состояния структура тканей обычно изменяется. Когда он замораживал живых лягушек в широкогорлом сосуде с водой, они как бы врастали в лед, но часто вокруг них был виден тончайший слой незамерзшей жидкости. Одна лягушка, хотя и была покрыта льдом, явно оставалась живой. Другие, хотя и выглядели внешне окоченевшими и неподвижными, стали двигаться спустя несколько минут после того, как сломали лед и их перенесли в холодную воду. Таз с водой, в которой плавали маленькие пескари, выставили на всю ночь на жестокий мороз. Утром обнаружили, что некоторые рыбки плавали в незамерзшей воде под ледяной коркой. Другие же вросли в лед, были твердыми на ощупь, изогнулись и казались мертвыми. Однако, как только лед сломали и рыб опустили в свежую воду, они тотчас ожили. Вместе с тем при пребывании в такой ледяной оболочке в течение 3 дней рыбы неизменно замерзали и погибали. Бойль пришел к выводу, что охлаждение не в меньшей степени, чем нагревание, может действовать разрушающе на живые организмы и неодушевленные предметы. Примерно лет сто спустя Джон Хантер не смог оживить замороженного карпа.
Реомюр одним из первых описал свои наблюдения и опыты по замораживанию насекомых. Он имел одно преимущество перед Бойлем в том отношении, что в его распоряжении был точный термометр для измерения температуры. Реомюр обнаружил, что гусеницы распространенных, но не названных им видов переживали замораживание при —17° R (—20° С) в стеклянной пробирке, помещенной в смесь льда и соли. Гусеницы других видов погибали при этой температуре, но оживали после охлаждения до —9°R (—11°С). Реомюр показал, что гусеницы, хотя и были окоченелыми и твердыми на ощупь, при самой низкой температуре, которую они переживали, сохраняли какое-то количество незамерзшей жидкости. Можно полагать, что именно Реомюр был первым энтомологом, наблюдавшим насекомых в состоянии переохлаждения. В своих опытах он наглядно показал, что животные были заморожены лишь частично. Когда менее устойчивых к холоду гусениц охлаждали до —15°R (—17,5° С) и затем разрезали пополам, оказывалось, что их внутренние органы совершенно промерзали. Попытки оживить гусениц, замороженных при этой температуре и затем оттаянных, окончились неудачей. Реомюр пришел к выводу, что не было таких гусениц, которые ожили бы после того, как они полностью замерзли. Если бы он видел таких гусениц, он счел бы, что присутствует при воскрешении животного, ибо при полном замораживании останавливается кровообращение, а организм, у которого прекратилось кровообращение, можно считать мертвым. Реомюр установил, что у гусениц различных видов кровь замерзает при разной температуре. Он сравнивал кровь с водкой различной крепости — слабая водка замерзает при такой температуре, при какой более крепкая еще остается в жидком состоянии. Так впервые возникло предположение о том, что различия в устойчивости к холоду обусловлены различиями в физических и химических свойствах крови у животных разных видов. Реомюр указывал, что кровь птиц и млекопитающих замерзает при более высокой температуре, чем кровь насекомых, но этих животных от холода защищает их «природное тепло».
Спалланцани нашел, что многие крошечные животные, в том числе и некоторые роды коловраток, переживали замораживание при температуре —24°. Он подтвердил также более ранние наблюдения Левенгука и Нидхэма об оживлении высушенных организмов, таких, как мелкие пресноводные животные и пшеничные угрицы. По мнению Спалланцани, это было истинное воскрешение организма. На протяжении всего XIX в. исследователи спорили относительно возможности выживания организма после полного прекращения жизненных процессов в результате высушивания.
Между тем из северных стран возвращались путешественники с поражающими воображение рассказами о виденных ими насекомых, моллюсках, пресмыкающихся и рыбах, которые неоднократно или на долгие периоды времени замерзают при низкой температуре окружающего воздуха, а затем полностью оживают после оттаивания. Например, в 1835 г. исследователь Арктики Росс обнаружил, что из гусениц Laria rossi, четыре раза подвергшихся замораживанию при температуре от —11,45 до —47°, вывелись бабочки. Франклин во время своей экспедиции к Северному Ледовитому океану в период между 1819 и 1822 гг. наблюдал, как карп, будучи замороженным в течение 36 час, трепыхался после отогревания. В 1886 г. Тернер описал, как однажды в экспедиции на Аляске он накормил собак замороженной мелкой рыбой (Dallia pectoralis), вырубленной из куска льда, в котором она хранилась несколько недель. Вскоре собак вырвало рыбой, которая, попав в желудке собаки в теплую среду, оттаяла и ожила. Такие рассказы очевидцев укрепляли веру в то, что когда-нибудь в будущем, возможно, удастся сохранять в замороженном состоянии и затем оживлять животных любых видов.
Некоторые опыты, проведенные исследователями в конце XIX в., казалось, подтвердили это предположение. Например, Пиктэ сообщил, что виноградная улитка (Helix pomatia) пережила пребывание в течение 30 час в холодильнике при температуре —130°, а лягушки ожили после замораживания при —28°. Пиктэ демонстрировал также оживление золотых рыбок и линей после охлаждения их до —15°, т. е. до такой температуры, при которой все тело рыбы промерзало и становилось ломким.