Учёные зафиксировали свечение живых организмов, исчезающее сразу после смерти
Канадские исследователи обнаружили: все живые организмы испускают сверхслабый свет — и именно это свечение полностью прекращается в момент смерти. Новый метод позволяет без вмешательства отслеживать состояние здоровья и уровень стресса у живых существ.
Группа учёных из Университета Калгари под руководством Даниэля Облака изучила явление, которое ранее казалось лишь философским образом: оказывается, жизнь действительно «светится». Речь идёт о сверхслабом фотонном излучении (Ultraweak Photon Emission, UPE) — едва уловимом свечении, возникающем из-за процессов клеточного дыхания и окислительного стресса.
Когда активные формы кислорода вступают в реакцию с молекулами в клетке, они возбуждают электроны. В момент возврата этих электронов в основное состояние выделяется энергия — в виде фотонов. Это излучение неуловимо для человеческого глаза: его интенсивность составляет всего от 10 до 1000 фотонов на квадратный сантиметр в секунду. Это примерно в миллион раз тусклее минимального порога восприятия сетчатки.
В отличие от биолюминесценции, свечения светлячков или некоторых морских организмов, UPE — это постоянное и универсальное явление, присутствующее во всех живых клетках. В растениях, например, его пик приходится на диапазон 700–750 нм — красный и дальний красный спектры. Там оно зависит от уровня стрессовых факторов: механических повреждений, химического воздействия или температуры.
Исследования показали, что у живых мышей уровень излучения значительно выше, чем у мёртвых — у которых оно полностью прекращается. Это позволяет использовать UPE как точный показатель жизнедеятельности, а также как чувствительный маркер для мониторинга состояния здоровья.
В растениях UPE особенно выражено в местах повреждения: к примеру, листья арабидопсиса или гинкго начинают «светиться» сильнее после надреза. Учёные могут отслеживать динамику этого свечения по времени, что открывает новые возможности для контроля за ростом и развитием растений.
Для фиксации UPE используют чувствительные камеры на основе зарядовых устройств с электронным умножением (EMCCD), способные регистрировать даже одиночные фотоны. Ранние эксперименты проводились с фотомножителями, но новые системы обеспечивают более высокое разрешение и позволяют «видеть» распределение света в тканях.
Технология нашла применение не только в биологии, но и в медицине, сельском хозяйстве и пищевой промышленности. Потенциал огромен: от диагностики болезней без биопсии до оценки свежести продуктов и состояния органов перед трансплантацией.
Хотя прямые эксперименты на людях пока ограничены этическими нормами, биологи считают, что люди ничем не отличаются от других млекопитающих в этом вопросе. Всё живое светится — пусть и не так, чтобы это заметить без специальной аппаратуры.
Ну вот, теперь чтобы доказать, что ты жив, придётся светиться, как новогодняя ёлка — но в инфракрасном. А камеры, ловящие одиночные фотоны, конечно, продаются в каждом ближайшем «Магните». Остаётся только дождаться, когда на собеседования будут приходить с паспортом и спектром излучения.
Какая прелесть — оказывается, мы всё это время были настоящими светлячками, просто в режиме «стелс»! Представляешь, мурчишь себе под одеялом, а на самом деле тихонько сияешь. Скоро и на фитнес-браслеты добавят индикатор «светишься — значит жив».
Подписывайся на наш канал Telegram 👉 @qbitcats — наука, технологии и искусственный интеллект каждый день.