Τελικά τα κύτταρα και οι οργανισμοί επικοινωνούν με ηλεκτρομαγνητικές συχνότητες ;

  

Για δεκαετίες οι επιστήμονες στην Ρωσία από τον 18 αιώνα και στην δύση από το 1960 πίστευαν και είχαν ενδείξεις ότι τόσο σε ενδοκυτταρικό επίπεδο αλλά και μεταξύ τους τα κύτταρα  μέσω των κυτταρικών μεμβρανών επικοινωνούν με ηλεκτρομαγνητικά σήματα ακόμη και  στο φάσμα των συχνοτήτων μεγέθους terahertz (ΤΗz) ....

Αλλά δεν είχαν την τεχνολογία και τα εργαλεία ( στην δύση) για την πραγματοποίηση επαναληπτικών πειραμάτων που θα μπορούσαν να αποδείξουν εάν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα αποτελούν σκόπιμα σήματα για βιολογική λειτουργία –ή εάν αυτές οι συχνότητες αναπτύσσονταν  σαν θόρυβος φόντου.  Με τις πρόσφατες εξελίξεις στην τεχνολογία και τη μοντελοποίηση, τώρα πλέον είναι δυνατόν να δοκιμαστούν αυτές οι υποθέσεις.

Αυτή είναι και η έρευνα που ανακοινώθηκε πρόσφατα, από την, Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) ,Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Άμυνας Προηγμένων Ερευνητικών Προγραμμάτων το πρόγραμμα RadioBio.

Το πρόγραμμα RadioBio στοχεύει να διαπιστώσει εάν υπάρχει λειτουργική σηματοδότηση μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων μεταξύ των βιολογικών κυττάρων και αν συμβαίνει αυτό, να καθορίσει τους μηχανισμούς που εμπλέκονται και ποιες πληροφορίες μεταφέρονται. Το πρόγραμμα επιδιώκει να προσδιορίσει την εγκυρότητα των ισχυρισμών ηλεκτρομαγνητικής βιολογικής σήμανσης και όπου υπάρχουν στοιχεία, να κατανοήσει πώς η δομή και η λειτουργία αυτών των φυσικών «κεραιών» είναι ικανά να παράγουν και να λαμβάνουν πληροφορίες σε ένα θορυβώδες, χαοτικό ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον.

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο πρόκειται να ερευνήσουν το βιολογικό μυστήριο που δηλώνει ότι οι οργανισμοί χρησιμοποιούν ραδιοσυχνότητες για να εντοπίσουν το περιβάλλον τους.

Ενώ οι άνθρωποι έχουν χρησιμοποιήσει την τεχνολογία ραδιοσυχνοτήτων για να επικοινωνούν για πάνω από 100 χρόνια, κανένας ζωντανός οργανισμός δεν έχει ποτέ παρατηρηθεί να χρησιμοποιεί RF (ραδιοσυχνότητες) για να επικοινωνεί χωρίς τεχνολογία. Αλλά πρόσφατα υπήρξαν ενδείξεις ότι μπορεί στην πραγματικότητα να συμβεί.

Οι ερευνητές στην Ευρώπη μπόρεσαν να αποδείξουν ότι τα βιολογικά κύτταρα παράγουν ραδιοσυχνότητα στην περιοχή των GHz, στο φάσμα συχνοτήτων που λειτουργεί  ένα ραδιόφωνο ή ένα κινητό τηλέφωνο. Αυτές οι ανακαλύψεις έγιναν σε κύτταρα που καλλιεργούνται σε τρυβλία Πετρί και έτσι το μεγάλο ερώτημα που το πρόγραμμα RadioBio θέλει να αξιολογήσει και το οποίο θα προσπαθήσει να απαντήσει μέσω αυτής της επιχορήγησης είναι:

Είναι τέτοιες συχνότητες βιολογικά σχετικές;

Μπορούν να μετρηθούν από οργανισμούς;

Ο  επικεφαλής ερευνητής του έργου, Dimitri Deheyn του UC San Diego’s Scripps Institution of Oceanography  έχει λάβει επιχορήγηση ύψους 3,3 εκατομμυρίων δολαρίων από την Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Άμυνας Προηγμένων Ερευνητικών Προγραμμάτων (DARPA) . Η επιστημονική  ομάδα περιλαμβάνει τον ερευνητή  Adrianus Kalmijn του Scripps​  , τον Καθηγητή ηλεκτρολόγο μηχανικό του UC San Diego, τον  Daniel Sievenpiper και τον καθηγητή  Jeffrey Rinehart, ειδικό στον νανο- και μοριακό μαγνητισμό, και τον συνθετικό βιολόγο Neal Devaraj, και οι δύο από το τμήμα Χημείας και Βιοχημείας στο Τμήμα Φυσικών Επιστημών του UC San Diego.

Αλλά αν ο Deheyn και οι συνεργάτες του μπορούν να ανιχνεύσουν βιολογικές ενεργές RF (ραδιοσυχνότητες), οι ανταμοιβές για τη βιολογία θα είναι τεράστιες. Εάν αυτό είναι αλήθεια, στο μέλλον, θα μπορούσε να είναι δυνατό για τον άνθρωπο να κατασκευάσει μια κεραία κυττάρων χρησιμοποιώντας μόνο μοριακές μονάδες ή ένα μαλακό, βιολογικό υλικό όπως ιστό.

Είναι ένα δύσκολο πρόβλημα τόσο από άποψη μοντέλων όσο και από πλευράς μέτρησης, αλλά η μεγαλύτερη πρόκληση θα είναι να καθοριστεί εάν τα ηλεκτρομαγνητικά αποτελέσματα που οι ερευνητές βρίσκουν είναι σκόπιμα.

Αλλά αν διαπιστώσουν ότι τα ζώα, τα κύτταρα ή ακόμα και οι μικρότερες δομές μέσα στα κύτταρα μπορούν να αλληλεπιδράσουν μέσω των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, αυτό θα ανοίξει ένα νέο πεδίο έρευνας.

Υπάρχει μια σειρά ανεξήγητων «κρύων κρουσμάτων» στη βιολογία, όπου οι οργανισμοί παρουσιάζουν συμπεριφορές, μορφολογικές μεταβολές ή συνδυασμούς κυτταρικών χαρακτηριστικών που φαίνονται ανεξήγητα αν κάποιος προσπαθήσει να τα εξηγήσει χρησιμοποιώντας μόνο τις γνωστές μορφές επικοινωνίας – όραση, ήχο, επαφή, οσμή και τελικά ηλεκτρική μεταγωγή. Για παράδειγμα, τα καλαμάρια είναι σε θέση να αλλάξουν την υφή του δέρματος τους ώστε να ταιριάζουν με το περιβάλλον τους και έτσι να καμουφλάρουν το σώμα τους, ακόμα κι αν έχουν τυφλωθεί. Έτσι  πώς μπορούν να το κάνουν αυτό; Αν δεν χρησιμοποιούν την όραση, πώς αισθάνονται το τρισδιάστατο του περιβάλλοντός τους;

Μέλη του εργαστηρίου του Deheyn που μελετούν τη βιοφωταύγεια σε εύθραυστα αστέρια ανακάλυψαν επίσης ότι τα φωτοκύτταρα των εύθραυστων αστεριών (τα κύτταρα που είναι υπεύθυνα  να παράγουν φως) έχουν δομές βλεφαρίδων  σε όλη την κυτταρική τους μεμβράνη. Οι βλεφαρίδες είναι καλές για να βοηθήσουν ένα κύτταρο να κολυμπήσει και για να βοηθήσουν ένα κύτταρο να αντιδράσει στο δυναμισμό του περιβάλλοντος χώρου. Δεν έχει νόημα να υπάρχουν σε ένα κύτταρο που είναι ενσωματωμένο σε βαθύ ιστό, αλλά τα φωτοκύτταρα στο εύθραυστο αστέρι έχουν βλεφαρίδες. Γιατί;

Ο Deheyn πιστεύει ότι είναι πιθανό οι μικροσωληνίσκοι – οι μοριακές μονάδες που ελέγχουν τις βλεφαρίδες για να τις κάνουν να επεκταθούν, να συρρικνωθούν ή να λυγίσουν – σχηματίζουν ένα ηλεκτρομαγνητικό δίπολο που εκπέμπει ή λαμβάνει ηλεκτρομαγνητικά σήματα.

Ουσιαστικά, τα κύτταρα μέσα στα εύθραυστα αστέρια μπορεί να καλύπτονται από μικροσκοπικές κεραίες ραδιοφώνου. Η διερεύνηση αυτής της ιδέας θα είναι ένα από τα πολλά πειράματα που θα πραγματοποιήσει ο Deheyn και οι συνεργάτες του υπό την αιγίδα του Προγράμματος RadioBio της DARPA.

Θα ελέγξουν τους οργανισμούς σε ηλεκτρομαγνητικά απομονωμένες εγκαταστάσεις και θα μετρήσουν αν μπορούν να ανιχνεύσουν βιολογικές εκπομπές ραδιοσυχνοτήτων και να τους εκθέσουν σε RF για να δουν αν επηρεάζουν τη συμπεριφορά τους.

Για παράδειγμα, θα δουλέψουν με το να εκθέσουν τα εύθραυστα αστέρια στα ηλεκτρομαγνητικά πεδία για να δουν αν μπορούν να ενεργοποιήσουν το φως από αυτά τα κύτταρα απλά εκθέτοντάς τα σε μια σειρά ηλεκτρομαγνητικών πεδίων. Αυτό θα αποδεικνύει ότι αυτά τα κύτταρα μπορούν πραγματικά να ανταποκριθούν στο ηλεκτρομαγνητικό σήμα και θα είναι η πρώτη απόδειξη ότι αυτά τα σήματα θα μπορούσαν να είναι βιολογικά σχετικά, αν ανταποκρίνονται σε μια συγκεκριμένη συχνότητα.

Τα πειράματα θα πραγματοποιηθούν στην Ηλεκτρομαγνητική Ερευνητική Μονάδα του Scripps, η οποία αναπτύχθηκε από τον συνεργαζόμενο ερευνητή Kalmijn το 1990, με κεφάλαια από το Ίδρυμα Keck και το Γραφείο Ναυτικών Ερευνών. Η εγκατάσταση λειτουργεί σαν ένα υπόγειο ενυδρείο στο οποίο το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο μπορεί να ελεγχθεί με ακρίβεια. Ορισμένες μετρήσεις θα πραγματοποιηθούν επίσης στο εργαστήριο του Sievenpiper, όπου χρησιμοποιούνται ηλεκτρομαγνητικά απομονωμένοι θάλαμοι για τη διερεύνηση της τεχνολογίας κεραίας κινητών τηλεφώνων.

Η έρευνα καλύπτει ένα ευρύ φάσμα θεμάτων, και αυτή η εργασία παίρνει μια ακόμη νέα και ενδιαφέρουσα κατεύθυνση.

Είναι μια συναρπαστική έρευνα  επειδή είναι μια ευκαιρία να αντιμετωπιστεί ένα πολύ δύσκολο πρόβλημα που θα μπορούσε να έχει βαθιές συνέπειες για την κατανόηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ των οργανισμών και των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον γιατί βρίσκεται στη διασταύρωση δύο πολύ διαφορετικών πεδίων – της βιολογίας και του ηλεκτρομαγνητισμού. Εάν τα πειράματα ανακαλύψουν θετικά αποτελέσματα, όχι μόνο θα αποκαλύψουν ένα νέο τρόπο επικοινωνίας μεταξύ των οργανισμών, αλλά και θα ανοίξουν νέες κατευθύνσεις για την καινοτομία στην τεχνολογία ραδιοσυχνοτήτων.

Οι οργανισμοί μπορεί να είναι σε θέση να ανιχνεύσουν την RF χρησιμοποιώντας βιολογικό υλικό, χρησιμοποιώντας μοριακές μονάδες, ενώ τώρα οι άνθρωποι μπορούν μόνο  να ανιχνεύσουν, να  συλλάβουν , ή να καταγράψουν ηλεκτρομαγνητικές συχνότητες χρησιμοποιώντας αυτές τις κεραίες κινητού τηλεφώνου.

Αυτό θα ήταν ένα απίστευτο βήμα για εφαρμογές που δεν μπορούν να προβλεφθούν ακόμη και τώρα, διότι αυτό είναι τόσο καινούριο.

Το περιεχόμενο αυτής της έκδοσης δεν αντικατοπτρίζει τις απόψεις και την πολιτική του DARPA ή της ομοσπονδιακής κυβέρνησης.

Μετάφραση επιμέλεια 

Ευαγγέλου- Μπλάνα Μαριάννα

Bιοχημικός ΜSc

Ενώ στην χώρα μας οι επιστήμονες που ασχολούνται με τις RF χωρίς καν επιχορήγηση στέλνονται στο πυρ το εξώτερο, είναι  Η…επιστημονική «Συμμορία κακούργων»!

Έρευνα κατά του καρκίνου με εναλλακτικούς τρόπους

Can Organisms Sense via Radio Frequency?

DARPA Grant to Enable Researchers to Investigate if Organisms Sense their Surroundings Using RF Waves