تحلیلهای آماری اخیر بر روی بیوفوتونهای تولیدشده توسط دانههای عدس، شواهدی را در رابطه با احتمال وجود نوعی «هوش» در دنیای گیاهان به نمایش میگذارد.
تمام موجودات زنده بهطور خودکار نوری کمنور را ساطع میکنند که به آن “بیوفوتون” اطلاق میشود؛ اما منبع و کارکرد این بیوفوتونها هنوز بهخوبی فهمیده نشده است.
اکنون، گروهی از فیزیکدانان بینالمللی با حمایت موسسه سؤالات بنیادی (FQxI) و از طریق تحلیلهای آماری نوری که ساطع میشود، روش جدیدی را برای مطالعه و پیشبرد تحقیقات در این زمینه ارائه دادهاند.
هدف این تحقیقات چیست؟
هدف محققان در این پروژه این است که بررسی کنند آیا بیوفوتونها نقش مؤثری در انتقال اطلاعات درون و میان موجودات زنده ایفا میکنند یا خیر، و اینکه آیا رصد این بیوفوتونها میتواند در پیشرفت تکنیکهای پزشکی به منظور تشخیص زودهنگام بیماریها مؤثر باشد؟
نتایج تحلیل محققان از نور ضعیف ساطعشده از دانههای عدس نشان میدهد که این نور میتواند بهنوعی نمایانگر وجود نوعی هوش گیاهی باشد که در آن، انتشار بیوفوتونیک حامل اطلاعاتی بوده و ممکن است گیاهان از آن بهعنوان ابزاری برای برقراری ارتباط استفاده کنند.
از کجا شروع شد؟
تقریباً یک قرن پیش، الکساندر گورویچ، زیستشناس روسی، کشف کرد که پیازدانهها یک میدان الکترومغناطیسی ضعیف را به همراه رشد سلولیاش منتشر میکنند.
حال، کاتالینا کورسیانو، عضو FQxI و فیزیکدان هستهای و کوانتومی آزمایشی در موسسه ملی فیزیک هستهای (INFN) در ایتالیا درباره این موضوع اظهار کرد: «از آن زمان، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که هم باکتریها و هم گیاهان، جانوران و حتی انسانها قادر به ساطع کردن بیوفوتون هستند.»
مائوریتزیو بنفاتو، یکی دیگر از محققان این پروژه نیز در این باره افزود: «برخی ناظران بر این عقیدهاند که این بیوفوتونها ممکن است در تبادل اطلاعات مؤثر باشند؛ اما تا کنون هیچ مدلی نتوانسته است منشاء و کارکرد دقیق آنها را تبیین کند.»
سالهاست که پژوهشگران در تلاش هستند تا انتشار بیوفوتونها از دانههای جوانهزده را بهعنوان روشی برای سنجش کیفیت آنها و بررسی اثرات آفتکشها و کودها بر گیاهان، همچنین بهعنوان ابزاری برای ارزیابی کیفیت غذا مورد بررسی قرار دهند. در طول این آزمایشها، با برش بافتها، محققان مشاهده کردند که نرخهای متفاوتی از انتشار بیوفوتون میان سلولهای تومور و سلولهای غیر بدخیم وجود دارد. بنفاتو گفت: «حتی انسانها نیز در زمان عصبانیت بیوفوتونهای بیشتری آزاد میکنند.»
یکی از چالشهای عمده در انجام این آزمایشها، ضعیف بودن سیگنال بیوفوتونهاست؛ بهطوری که این سیگنالها گاهی به راحتی توسط نورهای اطراف و نویزهای محیطی مورد تداخل قرار میگیرند.
اما کورسیانو و تیمش موفق شدند با بهرهگیری از یک آشکارساز فوتون کوانتومی با حساسیت بالا، بیوفوتونهای تولیدشده توسط ۷۶ دانه عدس را در یک محفظه جوانهزنی که درون جعبهای تاریک قرار داشت، اندازهگیری کنند.
ظهور هوش گیاهی
اعضای این گروه در فواصل زمانی بین ۱۰ تا ۶۰ ساعت، این دانهها را تحت نظر داشتند. الگوی انتشار بیوفوتونها نشاندهنده این است که این انتشار به فعالیت گروههای مختلف سلولی هنگام فرآیند جوانهزنی مرتبط است.
بنفاتو ادامه داد: «میتوان هر واحد را بهعنوان یک گره در یک شبکه تصور کرد که قبل از آزادسازی بیوفوتونها با گرههای همجوار تعامل دارد.» این امر میتواند بهعنوان نشانههایی از همکاری و هوش تعبیر شود، زیرا واحدها به نزدیکی همسایگانشان و همچنین به واحدهای دورتر واکنش نشان میدهند. این نوع هوش جهانی کمک میکند تا تشخیص داده شود که آیا انتشار بیوفوتونها موجب افزایش یا کاهش منافع کلی برای گیاه میشود یا خیر.
بخشی از هزینههای این پروژه از سوی مؤسسه سؤالات بنیادی FQxI تأمین شده تا به تسریع تحقیقات در علوم بنیادی کمک کند. کورسیانو تصریح کرد: «فهم این پدیده، نهتنها افقهای جدیدی را در روندهای مرتبط با ماده زنده گشوده، بلکه ایدههای نوینی را در زمینه درمان بیماریهای انسانی و غیرانسانی ارائه خواهد کرد. ما به دنبال یافتن ارتباطات ممکن بین بیوفوتونها و نوعی هوش گیاهی هستیم.»
کورسیانو همچنین تاکید کرد که نیاز به تحقیقات بیشتری برای درک منشاء بیوفوتونها وجود دارد، که بهطور محتمل داخل میتوکندریها هستند؛ همچنین آنها در تلاشند تا تأیید کنند که بیوفوتونها حامل اطلاعات بوده و نوع این اطلاعات را شفافسازی کنند.
سوال بعدی این است که آیا میتوان اطلاعات موجود در بیوفوتونها را تغییر داد؟
سیگنالهای حساس
کورسیانو، بنفاتو و همکارانشان همچنین راهکارهایی هزینهبر برای افزایش جذب این سیگنالهای حساس در آزمایشهای آینده را پیشنهاد دادهاند. یکی از این راهکارها استفاده از “عدسی فرنل” است که این عدسی دارای صفحات عمودی موازی است و حلقههایی متحدالمرکز را شکل میدهد. آنها بهدنبال این هستند که با استفاده از این عدسی، بهتوسعه تعداد فوتونهای نوری جمعآوریشده با ضریب بیش از ۱۰ بپردازند.
این تیم همچنین توصیه میکند که دانهها را در یک کره تفلون سفید قرار دهند تا انعکاس نور بهتری ایجاد کند. بنفاتو در این خصوص گفت: «تفلون بیش از ۹۹ درصد نور را منعکس میکند؛ این بدان معناست که بیوفوتونها قبل از برخورد با آشکارساز، دور تا دور کره گردش میکنند.»
