Свет, который мы не видим: как ультраслабое фотонное излучение связано с жизнью и смертью

Все живые организмы испускают слабое, едва уловимое свечение, называемое ультраслабым фотонным излучением (УФИ).

Это излучение возникает благодаря фотонам, которые являются продуктом метаболических процессов, происходящих внутри клеток. Недавние исследования на мышах показали, что этот слабый свет угасает вскоре после смерти, что подтверждает его существование и тесную связь с процессами жизнедеятельности. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Chemistry Letters.

Свечение живых клеток, характеризующееся крайне низкой интенсивностью, отличается от биолюминесценции или излучения нагретых тел. Ультраслабое фотонное излучение, как объясняет New Scientist, может быть связано с обменом энергии внутри клеток, между митохондриями и другими элементами, испускающими лишь несколько фотонов в секунду на квадратный сантиметр поверхности кожи. Долгое время существование этого свечения оставалось под вопросом из-за отсутствия достаточно чувствительных технологий для его обнаружения или отделения от других видов света и тепла.

Современные, более чувствительные инструменты облегчили обнаружение УФИ, хотя споры о его природе и функциях продолжаются. Большинство ученых полагают, что оно преимущественно связано с процессами, включающими активные формы кислорода, такие как свободные радикалы, чье влияние на фотонную эмиссию может быть связано с их производством в митохондриях.

В ходе исследования, физик Дэн Облак из Университета Калгари, использовал длительную экспозицию для получения изображений четырех лысых мышей, содержащихся при постоянной температуре и защищенных от посторонних источников света. Свечение фотонов, испускаемых животными, фиксировалось до и после их смерти. Сразу после смерти УФИ в теле мышей резко снизилось. Это внезапное угасание, вероятно, связано с прекращением циркуляции крови, богатой кислородом, что является одним из ключевых факторов метаболизма, производящего изучаемое свечение, пишет focus.

Уточнения

Митохо́ндрия (от греч. μίτος — нить и χόνδρος — зёрнышко, крупинка) — двумембранная сферическая или эллипсоидная органелла диаметром обычно около 1 микрометра.