Tajemnicze światło organizmów
Przez dekady naukowcy podejrzewali, że żywe istoty emitują subtelne światło, lecz brakowało technologii, by to udowodnić. Głównym wyzwaniem było oddzielenie tego zjawiska od ciepła generowanego przez organizmy. Zespół z University of Calgary i National Research Council of Canada opracował specjalne czujniki obrazu oraz kamery pracujące w całkowitej ciemności. W eksperymencie wykorzystano cztery żywe myszy umieszczone na godzinę w zaciemnionym pomieszczeniu. Urządzenia zarejestrowały słaby, ale wyraźnie mierzalny blask emitowany przez gryzonie. Co zaskakujące, po eutanazji myszy ich światło szybko zanikało, nawet gdy naukowcy przywrócili temperaturę ciał do poziomu charakterystycznego dla żywych organizmów.
Czytaj też: MIT symuluje kwantowy efekt Halla. Ultrazimne atomy sodu odtwarzają egzotyczne stany kwantowe
Badacze sprawdzili również reakcje roślin, testując rzeżuchę pospolitą i szeflery drzewkowate. Okazało się, że flora reaguje zupełnie odwrotnie niż fauna. Pod wpływem stresu termicznego, uszkodzeń mechanicznych czy ekspozycji na substancje chemiczne rośliny zaczynały świecić intensywniej. Ta różnica może wynikać z fundamentalnie innych strategii przetrwania. Zwierzęta mogą uciekać przed zagrożeniem, podczas gdy rośliny, będąc unieruchomione, prawdopodobnie wykorzystują wzmożoną emisję fotonów jako system alarmowy lub mechanizm komunikacji z otoczeniem.
Jak działa mechanizm świecenia?
Na poziomie molekularnym proces jest zaskakująco prosty. Kiedy tkanki organizmu doświadczają stresu – czy to od temperatury, patogenów czy toksyn – dochodzi do zmian w białkach i lipidach na poziomie komórkowym. Te zmiany wpływają na elektrony w atomach, powodując ich przeskok na wyższe poziomy energetyczne. Gdy wracają do stanu podstawowego, uwalniają nadmiar energii w postaci fotonów. To zjawisko występuje w zakresie długości fal od 200 do 1000 nanometrów, podczas gdy ludzkie oko rejestruje jedynie światło między 380 a 750 nanometrami. Dlatego ten subtelny blask pozostaje dla nas całkowicie niewidzialny. Najciekawszy wydaje się potencjał diagnostyczny tego odkrycia. Naukowcy sugerują, iż pomiar emisji fotonów mógłby stać się nieinwazyjną metodą wykrywania stanów zapalnych, infekcji czy innych problemów zdrowotnych na bardzo wczesnym etapie.
Czytaj też: Tajemniczy głos z głębin. Białucha, która nauczyła się mówić
Wyobraźmy sobie przyszłość, w której smartwatch analizuje nie tylko tętno, ale także emisję fotonów z naszej skóry. U roślin podobny system mógłby monitorować kondycję upraw, informując rolników o problemach zanim staną się widoczne gołym okiem. Wyniki badań na ten temat opublikowano w The Journal of Physical Chemistry Letters. Teraz będzie potrzeba czasu na dokonanie realnych postępów, które zaowocują faktycznymi zastosowaniami w medycynie czy rolnictwie. Niewidzialny blask życia z pewnością otwiera nowe możliwości w diagnostyce, a autorzy dotychczasowych ustaleń położyli fundamenty pod potencjalną rewolucję w monitorowaniu zdrowia.