Gyvybė, pasirodo, turi ne tik cheminį ar biologinį, bet ir tiesioginį fizinį „parašą“. Mokslininkai pirmą kartą aiškiai užfiksavo reiškinį, kuris ilgą laiką balansavo tarp mokslo ir mistikos ribos: visi gyvi organizmai skleidžia itin silpną, plika akimi nematomą šviesą, o mirties momentu šis švytėjimas ima nykti.
Tai nėra metafora ar poetinis apibūdinimas. Naujas tyrimas, atliktas University of Calgary kartu su National Research Council Canada, pateikė tiesioginius fizinius įrodymus, kad gyvos ląstelės nuolat generuoja vadinamuosius biofotonus – itin silpnus matomos šviesos kvantus.
Biofotonai: kas tai ir kodėl apie juos tiek metų ginčytasi
Biofotonai – tai ne egzotiška energija ar „aura“, o labai realus šalutinis ląstelėse vykstančių cheminių reakcijų produktas. Jie atsiranda oksidacinių procesų metu, kai molekulės trumpam patenka į sužadintą būseną ir, grįždamos į stabilesnį energijos lygį, išspinduliuoja fotonus.
Ilgą laiką ši idėja buvo diskredituojama, nes biofotonų signalas yra neįtikėtinai silpnas. Jį lengvai užgožia aplinkos šviesa, kūno šiluma ar elektromagnetinis triukšmas. Dėl to sąvoka dažnai buvo siejama su pseudomokslinėmis teorijomis apie „gyvybinę aurą“. Tačiau naujas eksperimentas pagaliau perkėlė šią temą į griežto mokslo lauką.
Kaip pavyko pamatyti tai, ko beveik neįmanoma pamatyti
Tyrimo vadovas, fizikas Wahid Salari, su komanda pasitelkė itin jautrias kameras, galinčias registruoti pavienius fotonus. Tai technologija, kuri iki šiol dažniausiai naudota kvantinėje fizikoje, o ne biologijoje.
Eksperimentai buvo atliekami visiškoje tamsoje, kruopščiai kontroliuojant visus pašalinius veiksnius. Tik taip buvo įmanoma atskirti tikrą biologinį signalą nuo triukšmo.
Eksperimentai su gyvūnais: šviesa, kuri silpsta po mirties
Vienas įspūdingiausių tyrimo etapų buvo eksperimentai su pelėmis. Keturios gyvos pelės buvo patalpintos tamsioje kameroje, o jų skleidžiama šviesa buvo registruojama apie valandą. Vėliau gyvūnai buvo humaniškai užmigdyti, o matavimai pakartoti tomis pačiomis sąlygomis.
Svarbi detalė – net ir po mirties pelės buvo laikomos tokioje pačioje kūno temperatūroje, kad šiluma nepaveiktų rezultatų. Skirtumas buvo akivaizdus: užfiksuotų fotonų skaičius smarkiai sumažėjo. Švytėjimas neišnyko akimirksniu, tačiau tapo gerokai silpnesnis, aiškiai parodydamas, kad jis tiesiogiai susijęs su aktyviais gyvybiniais procesais ląstelėse.
Augalai švyti dar ryškiau – ypač patirdami stresą
Ne mažiau įdomūs rezultatai gauti tiriant augalus. Mokslininkai eksperimentavo su lapais, kurie buvo mechaniškai pažeisti arba chemiškai paveikti. Pažeistos vietos pradėjo švytėti ryškiau nei nepažeistos, ir šis efektas išliko net 16 valandų.
Tai leido daryti svarbią išvadą: biofotonų šaltinis yra reaktyviosios deguonies rūšys, kurias ląstelės aktyviai gamina reaguodamos į stresą, infekcijas, toksinus ar maistinių medžiagų trūkumą. Kitaip tariant, švytėjimas yra savotiškas ląstelės „streso indikatorius“.
Iš kur atsiranda ši nematoma šviesa
Chemiškai procesas atrodo gana aiškiai. Oksidacijos reakcijų metu, pavyzdžiui, dalyvaujant vandenilio peroksidui, lipidų ir baltymų molekulės trumpam pereina į sužadintą būseną. Kai elektronai grįžta į žemesnį energijos lygį, išspinduliuojami fotonai matomoje arba beveik matomoje šviesos srityje.
Plika akimi šios šviesos pamatyti neįmanoma, tačiau ji yra realus, išmatuojamas fizinis reiškinys – tylus aktyvaus ląstelės gyvenimo signalas.
Kodėl šis atradimas gali pakeisti mediciną
Mokslininkų teigimu, biofotonų tyrimai ateityje gali tapti visiškai naujos, neinvazinės diagnostikos krypties pagrindu. Teoriškai būtų įmanoma vertinti audinių streso lygį, organų būklę ar net augalų gyvybingumą be biopsijų, injekcijų ar kitų invazinių procedūrų.
Kol kas tai – fundamentinis mokslas, o ne klinikinė praktika. Tačiau kryptis aiški. Vos pastebimas ląstelių švytėjimas gali tapti objektyviu rodikliu, parodančiu, kaip „gyvas“ ir sveikas yra organizmas pačia tiesiogine šio žodžio prasme.
Tyrimo rezultatai paskelbti prestižiniame mokslo žurnale The Journal of Physical Chemistry Letters, ir jau dabar laikomi vienu įdomiausių pastarųjų metų biofizikos atradimų. Gyvybė, pasirodo, ne tik juda ir kvėpuoja – ji tyliai švyti.
