Mitose is celdeling van eukaryote cellen zoals wij zoogdieren die hebben

Zo’n honderd jaar geleden kwam de Russische bioloog Alexander Gurwitsch tot de slotsom dat planten (ook) via lichtsignalen communiceren. Levende cellen zouden (zwakke) ultraviolette straling uitzenden om met elkaar te ‘praten’.  Hij werd voor gek verklaard, maar kwantummechanicus Nathan  Babcock van de Howarduniversiteit in Washington speculeerde dat die uv-straling wel eens een kwantummechanische oorsprong kon hebben. Het lijkt er op dat Babcock een punt heeft (zegt hij zelf).
Gurwitsch plaatste een wortelhaartje van een ui in de buurt van een andere. Hij zag dat daardoor de celdeling daar ter plekke versnelde. Als hij een glasplaatje tussen plaatste, dan gebeurde er niks. Bij een kwartsplaatje kreeg hij het oorspronkelijke resultaat weer.
Het glas moest de straling die naburige wortelcellen uitzonden tegenhouden, dacht hij. Hij gokte er op dat die straling uv-straling moest zijn, dat, anders dan zichtbaar en infrarood licht door kwarts wordt geblokkeerd. Hij noemde dat mysterieuze licht mitogene (delingbevorderende) straling. Hij werd voor gek verklaard.
Babcock dacht zo’n honderd jaar later dat die straling wel eens zou kunnen worden verklaard door de theorie van de kwantumresonantie. Met behulp van resonantieconcepten uit de kwantummechanica heb ik de waarnemingen van Gurwitsch gekoppeld aan een geavanceerd raamwerk dat uitlegt hoe zwak ultraviolet licht aanzienlijke biologische veranderingen teweeg kan brengen, schrijft hij. Volgens hem verklaart zijn uitleg de waarnemingen van de Rus, maar zou dat inzicht ook ons begrip over de invloed van kwantummechanica op biologische systemen aanzienlijk veranderen. De mitogene straling van de Rus zou de eerste kandidaat zijn voor een kwantumresonantie-effect, waarbij bepaalde golflengtes een reactie teweegbrengen in levende cellen.

In de kwantummechanica wisselwerken systemen niet of slechts heel weinig met hun omgeving. Dat miskent volgens Babcock de complexiteit van leven. Het wemelt in het leven van wisselwerkingen met en tussen fotonen (lichtdeeltjes), elektronen en moleculen. Daarom zouden onderzoekers ook niks zien in de hypothese van Gurwitsch: het leven was te warme, te nat en te lawaaiig.

Oneens

Daar was Babcock het volkomen mee oneens. Hij greep naar de gereedschapskist van kwantumtheorieën, vooral naar het model van Fano en Feshbach, dat was ontwikkeld voor de verstrooiingseffecten in de kwantummechanica. Dat model zou prima zijn voor het testen van resonantie-effecten zoals Gurwitsch die voorstelde.
Daarmee, stelt Babcock, zou hij hebben aangetoond hoe zwakke lichtsignalen in een biologische omgeving kunnen worden versterkt, hetgeen in weerspraak is met de gedachte dat leven te chaotisch is voor kwantumverschijnselen.

Licht is volgens de onderzoeker geen onwerkzaam bijproduct in de biologie (wat natuurlijk al bewezen is door de fotosynthese, maar dat terzijde). Het zwakke uv-licht zou een kwantumkanaal kunnen zijn waardoor cellen met elkaar kunnen communiceren. Hij denkt dat we biologische processen zoals mitose (celdeling), fotosynthese of enzymkatalyse nu door een kwantumbril kunnen bekijken.
Daarnaast, stelt hij, dat deze kennis een revolutie kan veroorzaken in de medische diagnostiek, als biokenmerk voor de gezondheid van cellen, oxidatieve stress of vroege aankondigers van kanker. Ook zou die zwakke straling gebruikt kunnen worden om wondheling te versnellen of weefsel te herstellen, speculeert Babcock.

Hij filosofeert ook over mogelijke invloed van deze optische straling bij veroudering, op ons afweersysteem en dergelijke. Volgens hem komt hiermee een heel nieuw onderzoekterrein tot onze beschikking. Anders dan Gurwitsch zouden we nu de instrumenten hebben om door ons voordeel mee te doen.

Bron: phys.org