Μια ομάδα Καναδών και Αυστραλών επιστημόνων έκανε ένα σημαντικό βήμα στο αναδυόμενο πεδίο της κβαντικής βιολογίας, παρατηρώντας για πρώτη φορά κβαντομηχανική κατά τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης σε θαλάσσια φύκια, ενισχύοντας έτσι την πεποίθηση όλο και περισσότερων επιστημόνων ότι η Φύση χρησιμοποιεί κβαντομηχανικές πρακτικές στις οργανικές διαδικασίες.

Αυτό, κατά τους επιστήμονες, σημαίνει ότι πιθανώς ένα απλό φύκι ή βακτήριο «ήξερε» για την κβαντομηχανική και την αξιοποιούσε περίπου δύο δισεκατομμύρια χρόνια πριν οι άνθρωποι μάθουν οτιδήποτε γι’ αυτήν!

Η ανακάλυψη έγινε από ερευνητές του πανεπιστημίου του Τορόντο υπό τον καθηγητή χημείας Γρεγκ Σόουλς και δημοσιεύτηκε στο περιοδικό “Nature”. Σύμφωνα με τους ερευνητές, «τα πειράματα δείχνουν πως τα φυσιολογικά λειτουργούντα βιολογικά συστήματα έχουν την ικανότητα να χρησιμοποιούν κβαντομηχανική προκειμένου να βελτιστοποιούν μια διαδικασία τόσο ζωτική για την επιβίωσή τους, όσο η φωτοσύνθεση».

Ειδικές πρωτεϊνες χρησιμοποιούνται από τους φυτικούς οργανισμούς κατά τη φωτοσύνθεση για να συλλέξουν το φως του ήλιου (τα φωτόνια) και να διοχετεύσουν την ενέργειά του στα «ηλιακά κύτταρα» της φύσης, άλλες πρωτεϊνες που είναι γνωστές ως «κέντρα αντίδρασης». Οι καναδοί επιστήμονες, χρησιμοποιώντας την πειραματική τεχνική της «δισδιάστατης ηλεκτρονικής φασματοσκοπίας», απομόνωσαν αυτές τις ειδικές πρωτεϊνες από δύο διαφορετικά είδη φυκιών και μελέτησαν τη λειτουργία τους.

Οι ερευνητές ενεργοποίησαν τις πρωτεϊνες με παλμούς λέιζερ που μιμούνταν την απορρόφηση ηλιακής ακτινοβολίας και μελέτησαν την κίνηση της παραγόμενης ενέργειας ανάμεσα στα μόρια που συνδέονται με αυτές τις πρωτεϊνες. Οι επιστήμονες αιφνιδιάστηκαν, όταν διαπίστωσαν, όπως είπαν, ότι βρήκαν ξεκάθαρα στοιχεία για την ύπαρξη μακράς διάρκειας κβαντομηχανικών καταστάσεων μέσα στα κύτταρα των φυκιών κατά την μεταφορά της ενέργειας και μάλιστα σε θερμοκρασία μόλις 21 βαθμών Κελσίου.

Το συμπέρασμα είναι ότι η ενέργεια της απορροφώμενης ηλιακής ακτινοβολίας βρίσκεται σε δύο θέσεις ταυτόχρονα, δηλαδή σε μια κατάσταση «κβαντικής υπέρθεσης», η οποία βρίσκεται στο επίκεντρο της κβαντομηχανικής θεωρίας. Η ενέργεια που παράγεται από την φωτοσύνθεση, «εξερευνά» ταυτόχρονα (κβαντικά) όλα τα πιθανά μονοπάτια μέσα στον οργανισμό και επιλέγει τον πιο αποδοτικό «δρόμο».

Σύμφωνα με τον Σόουλς, «αυτό σημαίνει ότι οι πιθανοκρατικοί νόμοι της κβαντομηχανικής μπορούν να υπερισχύουν πάνω στους κλασσικούς νόμους της κινητικής σε ένα πολύπλοκο βιολογικό σύστημα, ακόμα και σε κανονικές θερμοκρασίες». Σημειωτέον ότι οι επιστήμονες προσπαθούν να θέσουν σε λειτουργία κβαντικούς υπολογιστές, αλλά μόνο σε κρυογονικές θερμοκρασίες (ούτε κατά διάνοια σε θερμοκρασίες «δωματίου» όπως τα φύκια…).

Ο Σόουλς πρόσθεσε ότι ανακύπτει επίσης το ερώτημα κατά πόσον αυτοί οι οργανισμοί, όπως τα φύκια, ανέπτυξαν κβαντομηχανικές στρατηγικές για να έχουν κάποιο εξελικτικό πλεονέκτημα όσον αφορά τη συλλογή του φωτός και την παραγωγή ενέργειας (φωτοσύνθεση).

Πηγή : enet.gr