البيولوجيا

قد يكون النشاط الكهربائي للحياة قد نشأ مع البرق البدائي

 قد يكون النشاط الكهربائي للحياة قد نشأ مع البرق البدائي

هناك همهمة كهربائية في معظم الحيوانات ، بما في ذلك أنفسنا. لا أحد يعرف من أين أتت أو سبب وجودها بالضبط. الآن ، تشير الأبحاث الجديدة إلى أن هذا الطنين الكهربائي جاء من البرق البدائي.
في معظم الفقاريات واللافقاريات ، يوجد نشاط كهربائي خلوي ثابت في الخلفية ، غالبًا ما يمر عبر الجهاز العصبي ، مع نطاق تردد صغير من 5 إلى 45 هرتز. أشارت دراسة جديدة نُشرت في مجلة International Journal of Biometeorology ، أن نطاق التردد المنخفض للغاية (ELF) يتداخل مع الاهتزازات الطبيعية في الغلاف الجوي بسبب البرق.


ما حجم البرق الذي يمكن أن يحصل؟
"منذ حوالي 20 عامًا ، بدأنا نكتشف أن العديد من الأنظمة البيولوجية ، من أبسط الكائنات الحية مثل العوالق الحيوانية في المحيط حتى أدمغتنا ، لديها نشاط كهربائي في نفس نطاق التردد تمامًا مثل ذلك الناتج عن نشاط البرق العالمي ،" Colin Price ، قال المؤلف الرئيسي للدراسة والباحث الجديد في مدرسة بورتر للبيئة وعلوم الأرض لـ Live Science. "نعتقد أنه في المقاييس الزمنية التطورية ، على مدى مليارات السنين ، ربما تكون أشكال الحياة قد استخدمت ما أعطته لها الطبيعة ، وبطريقة ما إما أنها كانت متزامنة مع هذه الترددات أو تكيفت معها."
حول الارض ، تضرب ومضات البرق الأرض 50 إلى 100 مرة في الثانية. هذه الضربات معروفة منذ الستينيات لخلق موجات تردد منخفض للغاية من الطاقة الكهرومغناطيسية التي يتردد صداها حول الغلاف الجوي للارض. تُعرف هذه الموجات ELF ، المعروفة باسم صدى شومان ، بأنها تطوق الكوكب الذي يمتد لمليارات السنين - منذ أن كان للأرض جوًا. في حين أن الرنين الأقوى هو عند تردد قريب من 8 هرتز ، فإن العديد من ترددات الرنين الاخرى تحدث بين 3 و 60 هرتز . اليوم ، يمكن قياس صدى شومان في أي مكان على الأرض هادئ كهربائيًا ، كما هو الحال في الصحراء ، بعيدًا عن الشبكات الكهربائية.
تقترح النظرية الجديدة أن الخلايا البدائية ربما تكون قد قامت بشكل ما بمزامنة نشاطها الكهربائي مع هذه الرنين الطبيعي في الغلاف الجوي ، لا سيما ذروة الرنين بالقرب من 8 هرتز. هذه المزامنة ليست غير شائعة. نزامن إيقاعنا اليومي مع الأيام والمواسم. والعديد من الأنواع تبحر خارج المجال المغناطيسي للأرض.
قال مايكل ليفين ، عالم الأحياء في جامعة تافتس في ماساتشوستس ، والذي لم يشارك في البحث الجديد: "التطور يستغل كل ما يستطيع". وأشار على سبيل المثال ، "عندما يتم فحص [الكائنات] الحية من مجال مغناطيسي جغرافي ، فإنها لا تتطور بشكل صحيح".
اليوم ، ليست كل الحياة تهتز عند صدى شومان بالضبط. يقترح الباحثون أنه بينما تمت مزامنة الحياة المبكرة عند حوالي 8 هرتز ، فإن النشاط الخلوي في الحيوانات انجرف ببطء إلى ترددات أخرى مع تطور الحيوانات ، مع استخدام ترددات مختلفة لأنواع مختلفة من النشاط في الدماغ. على سبيل المثال ، تم ربط ترددات محددة في موجات دماغ الإنسان بحالات عقلية محددة مثل اليقظة والحلم والنوم العميق. رنين شومان هو الأقرب إلى الترددات الموجودة في حالة الاسترخاء العميق للبشر ، مما يشير إلى أن الحياة البدائية يمكن أن تكون في حالة مشابهة للاسترخاء العميق.


10 أشياء تعلمناها عن جسم الإنسان في عام 2019
في حين أن هناك احتمال أن يؤدي هذا البحث إلى تطبيقات طبية ، إلا أنه من غير المرجح أن يتم استغلال هذا الرنين في التطبيقات الضارة. ويشير الباحثون إلى أن الموجات هي حالة طبيعية ونحيط بها باستمرار.
قال برايس لـ Live Science: "نحن نعيش في هذه المجالات ، وقد تكيفنا معها ، وتطورنا معها ، وربما أثرت على تطورنا". "لكنني لا أعتقد أن هذه الحقول تؤثر علينا بشكل مباشر اليوم. وإلا ، في كل مرة كانت هناك عاصفة رعدية في مكان قريب ، فإننا سوف نسقط أو شيء من هذا القبيل."
لم يحدد الباحثون بعد كيف يمكن أن يكون رنين البرق والنشاط الكهربائي البيولوجي متزامنين. تتمثل إحدى الأفكار في أن ضربات الصواعق يمكن أن تؤثر على نقل أيونات الكالسيوم داخل الخلايا ، وهي الطريقة التي تنشأ بها معظم الأنشطة الكهربائية في الحيوانات.
قال جيمس لين ، الأستاذ الفخري بجامعة إلينوي في شيكاغو ، والذي لم يشارك في البحث الجديد ، إن جميع العلماء لا يتفقون مع النظرية الجديدة .. "الاقتراح ... بكل بساطة ، هو تخمين". على سبيل المثال ، يلاحظ لين أن بعض الإشارات الكهربائية ، مثل تلك التي تتحكم في معدل ضربات القلب ، ترتبط ارتباطًا وثيقًا بكتلة الجسم أكثر من صدى شومان.
يواصل الباحثون النظر في الآليات الممكنة بالإضافة إلى توسيع عملهم في عالم النبات ، بحثًا عن آثار هذه الرنين في الغلاف الجوي على عملية التمثيل الضوئي.
وقال برايس لـ Live Science: "هناك أدلة متزايدة على أنه يبدو أن هناك روابط بين هذه الترددات الطبيعية للغلاف الجوي والكائنات البيولوجية". "لكننا لا نفهمها ، ما هي الروابط وكيف تعمل ، لذا فهي مجرد بداية. لقد نشرنا هذا للتو من اجل طرح الفكرة. نأمل أن يتمكن الآخرون من تطويرها والمضي قدمًا فيها."
ملاحظة المحرر: تم تحديث هذه القصة لإزالة بيان أن نطاق 5 هرتز إلى 45 هرتز أقل بكثير من ترددات الموجة الصوتية التي يمكن للبشر سماعها. في الواقع يمكن للبشر سماع الأصوات في هذا النطاق.

المصدر

النشرة البريدية

الرجاء تعبئة التفاصيل ادناه لتلقي نشرتنا البريدية