Учёные впервые напрямую измерили «сверхслабое» свечение фотонов у живых организмов. У крыс это свечение быстро исчезает после смерти. У растений оно усиливается при стрессе. В будущем это явление может стать основой для революционных методов диагностики.
Скрытое свечение нашего тела
Вы не светлячок и не медуза, излучающая свет в океане. Но, несмотря на то что ваш организм не светится так же явно, вы всё равно постоянно излучаете слабое свечение. Это не биохимическая реакция, как у насекомых, и не тепло вашего тела, которое видно через тепловизор. Однако ваш организм действительно излучает свет в видимой части спектра. Просто это свечение слишком слабое, чтобы его можно было заметить невооружённым глазом.
Фиксация биофотонов
Впервые учёные напрямую зафиксировали это загадочное и очень слабое излучение фотонов у живых мышей и растений. Они заметили, что уровень «биофотонов» резко падает вскоре после смерти организма. В будущем такие открытия могут помочь создать революционный инструмент для диагностики здоровья и изучения живых систем. Возможно, удастся даже определить, жив ли организм в данный момент.
Исследования учёных
То, что исследователям вообще удалось выделить и проследить за этими световыми частицами, уже само по себе удивительно. Теоретически тепло тела должно было полностью перекрыть это почти невидимое свечение. Но этого не произошло. Об этом заявила команда учёных из Университета Калгари и Национального исследовательского совета Канады. Результаты их экспериментов были опубликованы в журнале The Journal of Physical Chemistry Letters.
Эксперименты с мышами
Сначала команда наблюдала за четырьмя живыми мышами, помещёнными в тёмный ящик на один час. За это время неподвижные животные излучали «сверхслабое фотонное свечение». Специальные камеры и датчики — так называемое электронно-умножающее ПЗС-устройство — фиксировали даже самые слабые частицы света, которые исходили из клеток мышей. После эвтаназии животных учёные заметили, что свечение быстро исчезло. Чтобы исключить возможность влияния температуры, тела снова нагрели до нормального уровня, и источника послесвечения найдено не было.
Эксперименты с растениями
Затем исследование повторили с растениями. Учёные выбрали листья резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana) и карликового зонтичного дерева (Heptapleurum arboricola). В этом случае они воздействовали на растения изменением температуры и наносили повреждения — как физические, так и химические. В ответ на такие стрессовые условия растения начинали светиться ярче.
Причины свечения
Дело в том, что ткани всех организмов испытывают стресс при воздействии неблагоприятных факторов: жары, холода, токсинов или патогенов. В таких условиях изменяются жиры и белки, а внутри клеток происходят процессы даже на субатомном уровне. Электроны могут подниматься на более высокий энергетический уровень. Когда они возвращаются на прежнее место, то выделяют фотоны — крошечные частицы света. Обычно их слишком мало, чтобы мы могли увидеть их глазами. Но именно такие сигналы клеточной активности и могли стать источником свечения, которое зафиксировали исследователи. Правда, у мышей реакции на стрессовые стимулы специально не проверялись.
Наблюдение у разных организмов
Учёные и раньше наблюдали сверхслабое излучение фотонов у разных живых организмов, включая бактерии. Оно фиксировалось в диапазоне длин волн от 200 до 1000 нанометров. Для сравнения: человеческий глаз видит свет примерно в диапазоне от 380 до 750 нанометров. Однако новые эксперименты показали, что это явление можно использовать в качестве неинвазивного инструмента диагностики, чтобы выявлять стресс или повреждения в живом организме.
Возможности будущего
Возможно, наши тела невольно «сообщают» о своём состоянии здоровья с помощью света. И, возможно, в будущем человечество научится использовать это свечение как ещё один источник данных о самочувствии. Представьте себе умные часы с фотонным сенсором. Звучит как фантастика? Но почему бы и нет.
