دراسة: جميع الكائنات الحية تصدر توهجا يختفي بعد الموت

خبرني - أثبتت تجارب نشرت في مجلة JPhysChem وجود انبعاث فوتوني حيوي ضعيف جدا لدى معظم الكائنات الحية. وقد يكون هذا الاكتشاف مفيدا في مجال الطب والبيئة.
وتصدر جميع الكائنات الحية، بما في ذلك البشر، توهجا خافتا باستمرار، ويبدو أن هذا التوهج يختفي تقريبا فور الموت. وقد تساعد دراسة هذه الإشارات يوما ما في تتبع حالة الغابات أو حتى الكشف عن الأمراض لدى البشر.
وكان وجود هذا التوهج على مدى أعوام يثير جدلا طويلا بين العلماء، لكن يُعتقد حاليا أنه ناتج عن عملية تسمى الانبعاث الفوتوني الضعيف. وفي تفاعلات الميتوكوندريا تفقد الجزيئات الطاقة أو تمتصها، مما يؤدي إلى انبعاث ما يعادل بضعة فوتونات في الثانية لكل سنتيمتر مربع من الأنسجة. من الصعب للغاية اكتشاف هذه "الفوتونات الحيوية"، والأهم من ذلك يصعب فصلها عن العمليات البيولوجية الأخرى أو مصادر الضوء، مثل الإشعاع المنبعث من أي جسم دافئ.
في جامعة "كالغاري" الكندية لم يتمكن الباحثون من اكتشاف هذه الفوتونات، فحسب بل ومعرفة ما يحدث لها بعد موت الكائن الحي الذي يصدرها. ونُشر التقرير بهذا الشأن في مجلة The Journal of Physical Chemistry Letters.
واستخدم الباحثون بقيادة دان أوبلاك الأستاذ في قسم الفيزياء والفلك كاميرات رقمية قادرة على التقاط فوتونات فردية، حيث تم تصوير أربعة فئران عديمة الشعر لمدة ساعة واحدة قبل الموت بعده. وتم وضع الحيوانات داخل صندق مظلم في ظروف درجة حرارة ثابتة لاستبعاد تأثير الحرارة ولتجنب التلوث الضوئي. ولوحظ انخفاض كبير في انبعاث الفوتونات الحيوية بعد الموت في جميع أنحاء جسم الفأر.
وقال عالم الكيمياء الحيوية ألاسدير ماكنزي من مركز تكنولوجيا الليزر في جامعة " أكسفورد": "لا عجب في أن الموت يوقف تدفق البيوفوتونات، فهي عبارة عن منتج ثانوي لعملية التمثيل الغذائي الخلوي. واستعرضت الدراسات السابقة هذه الظاهرة على مستوى الخلايا المفردة وأجزاء صغيرة من الجسم. ولكن لم يسبق تسجيل ذلك لدى حيوان كامل من قبل. وبما أن فريق أوبلاك استبعد بعناية جميع المصادر المحتملة الأخرى للضوء، يمكننا أن نكون واثقين من أن هذه بالفعل بيوفوتونات".
وقال ميخائيل تسيفرا رئيس قسم البصريات والإلكترونيات في أكاديمية العلوم التشيكية:" إن اختفاء الفوتونات الحيوية بعد الموت يعود إلى توقف الدورة الدموية بشكل أساسي، حيث أن الدم المشبع بالأكسجين هو أحد العوامل الرئيسية في التمثيل الغذائي. ولو استمرت الدورة الدموية بالدعم الاصطناعي، لاستمر انبعاث الفوتونات الحيوية".
ويمكن استخدام تكنولوجيا مراقبة الفوتونات الحيوية لفحص الأنسجة الحية بطريقة غير جراحية أو للاستشعار عن بعد لحالة الغابات في الليل.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

سواليف احمد الزعبي

منذ يوم واحد

• سواليف احمد الزعبي

قوة خفية تمزق إفريقيا ببطء!

#سواليف أفاد فريق من الباحثين أن شرق #إفريقيا يشهد تحولا جيولوجيا هائلا، حيث تعمل #قوة_خفية تحت سطح #الأرض على #تمزيق القارة ببطء. ويعمل نظام صدع شرق إفريقيا (EARS) على تمزيق القارة تدريجيا على مدى ملايين السنين. ويمتد هذا الصدع الطولي، الذي يبلغ طوله حوالي 3200 كيلومتر، منذ أكثر من 22 مليون سنة، مارا عبر منطقة #البحيرات_العظمى في إفريقيا. ويشكل الحد الفاصل بين صفيحتين تكتونيتين: #الصفيحة_الصومالية والصفيحة النوبية، اللتين تتباعدان تدريجيا عن بعضهما البعض. وأظهر الباحثون وجود عمود صخري هائل من الصخور الساخنة المنصهرة جزئيا تحت المنطقة، يعرف بـ'العمود الإفريقي الفائق'، وهو المسؤول الرئيسي عن #تباعد_الصفائح و #انشقاق_القارة. وتتسبب الحرارة والضغط الهائل الناتجان عن هذا العمود في إضعاف #الغلاف_الصخري، ما يؤدي إلى تشققه وتوسع الصدع. وتشير قياسات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) إلى أن الصفائح تتباعد بمعدل نحو 0.5 سنتيمتر سنويا. ومع مرور الوقت، قد يؤدي هذا الانشقاق إلى تشكل محيط جديد، حيث تنفصل أجزاء من الصومال وشرق إثيوبيا وكينيا وتنزانيا لتصبح كتلة يابسة مستقلة. وكانت التقديرات السابقة تشير إلى أن هذا الانفصال الكامل قد يستغرق عشرات الملايين من السنين، لكن النماذج الحديثة تشير إلى أنه قد يحدث خلال مليون إلى 5 ملايين سنة. وفي دراسة أجراها فريق من جامعة غلاسكو في اسكتلندا، تم استخدام بيانات من حقل مينينجاي الحراري في كينيا لتحليل نظائر غاز النيون، ما ساعد على تحديد مصدر القوى التي تسبب التباعد القاري. وأثبت الباحثون أن هذه القوى تنبع من أعماق الأرض، بين اللب الخارجي والوشاح، مؤكدين وجود كتلة صخرية ضخمة ساخنة تحرك الصفائح وتدفع القارة للارتفاع عدة مئات من الأمتار. كما كشفوا، من خلال تحليل كيميائي دقيق، أن الصدع يتغذى من عمود صخري عملاق واحد، وليس من عدة مصادر صغيرة. ويمتد صدع شرق إفريقيا من إثيوبيا إلى ملاوي، وقد شهد ظهور شقوق ضخمة في السنوات الأخيرة، مثل صدع عام 2005 في منطقة عفار بإثيوبيا الذي بلغ طوله حوالي 60 كيلومترا، وصدع عام 2018 في وادي الصدع العظيم بكينيا، الذي تسبب في تعطيل حركة النقل. ويتوقع العلماء أن مياه البحر الأحمر والمحيط الهندي ستتدفق تدريجيا إلى المناطق المنخفضة التي يتوسع فيها الصدع، مكونة حوضا محيطيا جديدا. وقال كين ماكدونالد، عالم الجيوفيزياء البحرية: 'سيغمر خليج عدن والبحر الأحمر منطقة عفار وصولا إلى وادي الصدع في شرق إفريقيا، ما يؤدي إلى ظهور محيط جديد'. وأضاف: 'بذلك، تتحول هذه المنطقة إلى قارة مستقلة، مع إمكانية انضمام دول، مثل الصومال وكينيا وتنزانيا إلى كتلة يابسة جديدة'. وقد تؤدي هذه التحولات إلى تغير حدود دول غير ساحلية مثل أوغندا وزامبيا، ومنحها سواحل بحرية جديدة، ما سيعيد تشكيل طرق التجارة والتوازنات الجيوسياسية في المنطقة. وتتسبب هذه العملية المستمرة في حدوث زلازل متكررة وثورات بركانية وانكسارات جيولوجية واسعة، تعكس الديناميكية المتزايدة لقشرة الأرض في هذه المنطقة.

خبرني

منذ يوم واحد

• خبرني

دراسة: جميع الكائنات الحية تصدر توهجا يختفي بعد الموت

خبرني - أثبتت تجارب نشرت في مجلة JPhysChem وجود انبعاث فوتوني حيوي ضعيف جدا لدى معظم الكائنات الحية. وقد يكون هذا الاكتشاف مفيدا في مجال الطب والبيئة. وتصدر جميع الكائنات الحية، بما في ذلك البشر، توهجا خافتا باستمرار، ويبدو أن هذا التوهج يختفي تقريبا فور الموت. وقد تساعد دراسة هذه الإشارات يوما ما في تتبع حالة الغابات أو حتى الكشف عن الأمراض لدى البشر. وكان وجود هذا التوهج على مدى أعوام يثير جدلا طويلا بين العلماء، لكن يُعتقد حاليا أنه ناتج عن عملية تسمى الانبعاث الفوتوني الضعيف. وفي تفاعلات الميتوكوندريا تفقد الجزيئات الطاقة أو تمتصها، مما يؤدي إلى انبعاث ما يعادل بضعة فوتونات في الثانية لكل سنتيمتر مربع من الأنسجة. من الصعب للغاية اكتشاف هذه "الفوتونات الحيوية"، والأهم من ذلك يصعب فصلها عن العمليات البيولوجية الأخرى أو مصادر الضوء، مثل الإشعاع المنبعث من أي جسم دافئ. في جامعة "كالغاري" الكندية لم يتمكن الباحثون من اكتشاف هذه الفوتونات، فحسب بل ومعرفة ما يحدث لها بعد موت الكائن الحي الذي يصدرها. ونُشر التقرير بهذا الشأن في مجلة The Journal of Physical Chemistry Letters. واستخدم الباحثون بقيادة دان أوبلاك الأستاذ في قسم الفيزياء والفلك كاميرات رقمية قادرة على التقاط فوتونات فردية، حيث تم تصوير أربعة فئران عديمة الشعر لمدة ساعة واحدة قبل الموت بعده. وتم وضع الحيوانات داخل صندق مظلم في ظروف درجة حرارة ثابتة لاستبعاد تأثير الحرارة ولتجنب التلوث الضوئي. ولوحظ انخفاض كبير في انبعاث الفوتونات الحيوية بعد الموت في جميع أنحاء جسم الفأر. وقال عالم الكيمياء الحيوية ألاسدير ماكنزي من مركز تكنولوجيا الليزر في جامعة " أكسفورد": "لا عجب في أن الموت يوقف تدفق البيوفوتونات، فهي عبارة عن منتج ثانوي لعملية التمثيل الغذائي الخلوي. واستعرضت الدراسات السابقة هذه الظاهرة على مستوى الخلايا المفردة وأجزاء صغيرة من الجسم. ولكن لم يسبق تسجيل ذلك لدى حيوان كامل من قبل. وبما أن فريق أوبلاك استبعد بعناية جميع المصادر المحتملة الأخرى للضوء، يمكننا أن نكون واثقين من أن هذه بالفعل بيوفوتونات". وقال ميخائيل تسيفرا رئيس قسم البصريات والإلكترونيات في أكاديمية العلوم التشيكية:" إن اختفاء الفوتونات الحيوية بعد الموت يعود إلى توقف الدورة الدموية بشكل أساسي، حيث أن الدم المشبع بالأكسجين هو أحد العوامل الرئيسية في التمثيل الغذائي. ولو استمرت الدورة الدموية بالدعم الاصطناعي، لاستمر انبعاث الفوتونات الحيوية". ويمكن استخدام تكنولوجيا مراقبة الفوتونات الحيوية لفحص الأنسجة الحية بطريقة غير جراحية أو للاستشعار عن بعد لحالة الغابات في الليل.

الغد

منذ 3 أيام

• الغد

هذه الخطوات اليومية اللازمة لتقليل خطر الإصابة بالسرطان

يرفع نقص النشاط البدني احتمالية الإصابة بأمراض خطيرة كثيرة، بما في ذلك السرطان. ولكن المشي المنتظم يمكن أن يساعد في حماية الصحة. ووفقا لدراسة أجرتها جامعة "أكسفورد" البريطانية، تمت مراقبة أكثر من 85000 من سكان بريطانيا لمدة ست سنوات باستخدام أجهزة تتبع النشاط. وكشفت الدراسة عن قانون واضح، وهو: كلما زاد عدد الخطوات اليومية، قلّت فرصة الإصابة بالسرطان بغض النظر عن سرعة المشي. وتبدأ التغييرات الإيجابية الأولى في الصحة بعد تحقيق 5000 خطوة يوميا، بينما تظهر تأثيرات ملحوظة عند بلوغ 7000 خطوة، ووفقا للدراسة، فإن المشي بهذا العدد من الخطوات يقلل خطر الإصابة بالسرطان بنسبة 11%، كما ذكرت صحيفة "ديلي ميل". اضافة اعلان وعند بلوغ 9000 خطوة يوميا ينخفض الخطر إلى 16%، لكن الخبراء لم يلاحظوا أي فوائد إضافية في تجاوز هذا العدد من الخطوات. وليس كثافة الخطوات هي الأهم، بل إجمالي عددها. كما أن استبدال الوقت الذي تقضيه جالسا بأي نشاط بدني يُقلل أيضا من خطر الإصابة بالسرطان. وشملت الدراسة خطر الإصابة بـ13 نوعا من السرطان، وكانت أكثر الانخفاضات وضوحا في خطر الإصابة بسرطان المعدة والمثانة والكبد وبطانة الرحم والرئة والرأس والعنق. رغم أن العلاقة المعقدة بين النشاط البدني والسرطان تتطلب مزيدا من الدراسات طويلة المدى، إلا أن التوصيات الحالية واضحة: "قلل من الجلوس، وزد من حركتك"، وقد تكون هذه الاستراتيجية أساسية للوقاية من السرطان.