211service.com
Biofotonkommunikation: Kan celler tale ved hjælp af lys?
En af biologiens mere kuriøse bagvande er studiet af biofotoner: optiske eller ultraviolette fotoner udsendt af levende celler på en måde, der er forskellig fra konventionel bioluminescens.
Ingen er helt sikre på, hvordan celler producerer biofotoner, men den seneste tankegang er, at forskellige molekylære processer kan udsende fotoner, og at disse transporteres til celleoverfladen af energibærende excitoner. En lignende proces bærer energien fra fotoner på tværs af gigantiske proteinmatricer under fotosyntesen.
Uanset mekanismen er et stigende antal biologer overbevist om, at når du slukker lyset, bliver cellerne badet i det blege fyrværkeri fra en biofoton-skærm.
Dette er ikke et lysende fænomen. Biofotoner produceres normalt med en hastighed på snesevis pr. sekund pr. kvadratcentimeter cellekultur.
Det er ikke mange. Og det er derfor, at forestillingen om, at biofotonaktivitet faktisk er en form for cellulær kommunikation, er noget kontroversiel.
I dag tilføjer Sergey Mayburov ved Lebedev Institute of Physics i Moskva nogle ekstra beviser til debatten.
Mayburov har brugt mange timer i mørket på at se fiskeæg og registrere de mønstre af biofotoner, som disse celler udsender.
Spørgsmålet, han sigter efter at besvare, er, om strømmen af fotoner har nogen synlig struktur, der ville kvalificere den som en form for kommunikation.
Svaret er, at det gør, siger han. Biofotonstrømme består af korte kvasiperiodiske udbrud, som han siger er bemærkelsesværdigt lig dem, der bruges til at sende binære data over en støjende kanal. Det kan måske hjælpe med at forklare, hvordan celler kan detektere så lave niveauer af stråling i et støjende miljø.
Hvis han har ret, så kan dette være med til at forklare en række interessante fænomener, som nogle biologer tilskriver biofotonkommunikation.
I flere forsøg ser biofotoner fra en voksende plante ud til at øge celledelingshastigheden i andre planter med 30 pct. Det er en vækstrate, der er væsentligt højere, end det er muligt med almindeligt lys, der er flere størrelsesordener mere intenst.
Andre eksperimenter har vist, at biofotonerne fra voksende æg kan fremme væksten af andre æg af samme alder. Imidlertid kan biofotonerne fra modne æg hindre og forstyrre væksten af yngre æg på et andet udviklingsstadium. I nogle tilfælde synes biofotoner fra ældre æg helt at stoppe væksten af umodne æg.
Mayburovs arbejde vil ikke afslutte kontroversen; ikke på nogen måde. Der er stadig mange udestående spørgsmål. Et vigtigt problem er bedre at forstå de cellulære mekanismer på arbejde - hvordan det molekylære maskineri inde i celler producerer fotoner, og hvordan det kan blive påvirket af dem. En anden er at forstå den slags evolutionære pres, der er på arbejde her – hvordan er denne evne opstået?
Det er klart, at der er mere arbejde at gøre her.
Ref: arxiv.org/abs/1205.4134 : Fotonisk kommunikation og informationskodning i biologiske systemer