Спойлер: живые излучают больше фотонов.
Исследователи из Университета Калгари и Национального научно-исследовательского совета Канады зафиксировали крайне слабое свечение, которое излучают как живые, так и мертвые организмы. Речь идет о видимом свете, настолько слабом, что человеческий глаз его не замечает. Однако чувствительные научные камеры способны уловить эти сигналы. Результаты описаны в журнале The Journal of Physical Chemistry Letters.
В эксперименте ученые применили сверхчувствительные камеры EMCCD, способные регистрировать отдельные фотоны. Исследователи наблюдали за живыми мышами в полной темноте на протяжении одного часа. Затем съемку продолжили после смерти животных, сохранив температуру тела на уровне 98,6 °F (37 °C), чтобы исключить влияние тепла.
Разница оказалась заметной. Кожа живых мышей испускала значительно больше видимых фотонов. После смерти уровень свечения резко падал. Оставшиеся сигналы шли главным образом от внутренних органов, прежде всего от печени. Это явление называют "сверхслабым фотонным излучением". Его интенсивность составляет примерно от 10 до 1 000 фотонов на квадратный сантиметр в секунду. Для сравнения - даже тусклая лампа испускает за секунду миллиарды фотонов.
Причина такого свечения связана с биохимией. Во время обычного обмена веществ клетки создают реактивные формы кислорода - ROS. Когда эти молекулы взаимодействуют с белками и липидами, возникают возбужденные состояния. В этот момент выделяются крошечные вспышки видимого света.
Команда также провела эксперименты с растениями. Поврежденные листья светились ярче, особенно при химическом стрессе. Это указывает на то, что интенсивность свечения растет при окислительном стрессе. Ученые подчеркивают: речь не идет о тепловом излучении. Тепло излучается главным образом в инфракрасном диапазоне, тогда как зафиксированные фотоны находились в видимом спектре.
Исследователи считают, что этот эффект может получить практическое применение. Поскольку сверхслабое фотонное излучение отражает процессы обмена веществ и окислительный стресс, в будущем его могут использовать как неинвазивный индикатор болезней, стресса организма или состояния органов.
комментарии