Откуда в наших клетках взялись электрические волны

У большинства животных, в том числе и у нас, в клетках есть электрический шум, и никто не знает, откуда он взялся и почему существует. В новом исследовании делается предположение, что это эхо далекого события — первой на Земле молнии.

У большинства позвоночных и беспозвоночных в клетках наблюдается постоянная фоновая электрическая активность. Она пронизывает всю нервную систему, а ее частотный диапазон составляет от 5 до 45 Гц. В новом исследовании отмечается, что этот ультранизкочастотный диапазон перекликается с естественными колебаниями в атмосфере Земли, вызываемыми молниями.

«Около 20 лет назад мы стали замечать, что многие биологические системы, от самых простых организмов, таких как зоопланктон в океане, и до таких сложных, как наш мозг, имеют электрическую активность в том же диапазоне частот, что и молния, — говорит ведущий автор исследования Колин Прайс из Школы окружающей среды и наук о Земле им. Портера в Тель-Авивском университете Израиля. — Мы думаем, что в течение миллиардов лет жизнь могла использовать то, что дала ей природа, и каким-то образом либо синхронизироваться с частотами, либо адаптироваться к ним.»

На нашей планете молнии появляются с частотой от 50 до 100 раз в секунду. Эта особенность атмосферы Земли известна с 1960-х годов. В результате шум низкочастотных волн электромагнитной энергии никогда не стихает. Эти волны, известные как резонанс Шумана, окружают планету на протяжении миллиардов лет, с тех самых пор, как на Земле появилась атмосфера, а их резонанс составляет от 3 до 60 Гц.

Новая теория состоит в том, что первые на Земле клетки, возможно, каким-то образом синхронизировали свою электрическую активность с естественными атмосферными резонансами и, в частности, с пиковым резонансом в 8 Гц. Подобная синхронизация — не редкость. Например, мы синхронизируем наш циркадный ритм с днями и временами года. Именно поэтому, кстати, нам зимой так хочется спать.

«Эволюция использует все, что может, — говорит биолог Майкл Левин из Университета Тафтса в Массачусетсе, который не участвовал в новом исследовании. — Когда живые существа экранированы от геомагнитного поля, они развиваются иначе.»

Определенные частоты мозговых волн мозга человека связаны с теми или иными психическими состояниями, такими как бодрость или глубокий сон. Резонанс Шумана наиболее близок по своим частотам к тем волнам, которые излучает мозг расслабленного человека. То есть изначальная жизнь на Земле могла находиться в состоянии, подобном глубокому расслаблению.

Исследователи еще не определили, как резонанс молний и биологическая электрическая активность могли синхронизироваться. Одна из догадок заключается в том, что удары молнии могли повлиять на перенос ионов кальция в клетках.