Естественным способом сохранения биологических объектов и продуктов биологического происхождения является охлаждение вплоть до полного замораживания, приводящее к снижению скорости химических и биохимических реакций. Сохранение и восстановление жизнеспособности биологических объектов (клеток, тканей, организма в целом) после воздействия низких температур достигается за счет обратимого снижения уровня или полного прекращения метаболизма — низкотемпературного анабиоза. Такое физиологическое состояние определяется как гипотермия. Необходимость сохранения спермы животных в течение некоторого времени связана с появлением и развитием технологий искусственного оплодотворения, поскольку, во-первых, позволяет проводить искусственное осеменение отсроченно и, таким образом, планировать репродуктивные процедуры, а во-вторых, делает возможной транспортировку генетического материала. Первое особенно важно в рыбоводстве, поскольку позволяет решить проблему неодновременного созревания гамет у самцов и самок во время проведения нерестовых кампаний.
Документированная история научных исследований по гипотермическому хранению спермы начинается с выполненных в конце XVIII в. опытов итальянского аббата Лаззаро Спалланцани по охлаждению на снегу спермы жеребца, быка и человека [36]. Изучая природу и свойства спермы животных и человека, Спалланцани проводил многочисленные эксперименты, в том числе и по влиянию температуры на подвижность сперматозоидов. В трактате, изданном в 1803 г., Спалланцани описывает эксперимент по охлаждению спермы жеребца на снегу: «Наблюдая, что сперматозоиды (ориг. Vermiculi. — Прим. автора) стали полностью неподвижными, я взял стекло со снега и оставил на воздухе при 81о (по Фаренгейту, +27,2оС. — Прим. автора). Спустя час я был изумлен, обнаружив, что все сперматозоиды ожили так, как если бы они были только что извергнуты из семенных пузырьков». Тот же результат был получен Спалланцани при охлаждении в течение 5–10 минут на снегу спермы быка и человека.