Г. Экспериментальные свидетельства когерентных свойств ССИ

ССИ характеризуется особыми статистическими свойствами, временными и пространственными спектральными характеристиками, временной динамикой [Popp and Yan, 2002; Popp et al., 2002; Yan et al., 2005; Будаговский и др., 2001; Будаговский, 2005; Volodyaev and Beloussov, 2007]. Ряд свойств компоненты ССИ, ответственной за ДВ, свидетельствует о том, что это явление связано с когерентностью. Эти особенности сверхслабого сигнала и могут обусловливать выделение его из фона.

По-видимому, ССИ представляет собой суперпозицию когерентной и стохастической составляющих, и в дистантных межклеточных взаимодействиях участвует именно когерентная компонента. Так, в ряде исследований дистантные межклеточные взаимодействия наблюдались на фоне резкого повышения интенсивности спонтанной хемилюминесценции, вызванной дыхательным взрывом или иным усилением окислительного метаболизма клетки. Но в [Будаговский и др., 2001] для возбуждения биоиндуктора использовалось лазерное излучение, активирующее антиоксидантную систему клетки. Кратковременное воздействие этого фактора снижает уровень перекисного окисления липидов и интенсивность спонтанной хемилюменисцен- ции. При этом однако эффект дистантных межклеточных взаимодействий проявляется не в меньшей степени, чем при дыхательном взрыве. Отсюда указанные авторы [Там же] делают вывод, что дистантные межклеточные взаимодействия не зависят от спонтанной хемилюме- нисценции, носящей по своей природе стохастический характер, но определяются когерентной составляющей излучения.

Статистические характеристики ССИ имеют некоторые особенности. Если в реакциях свободнорадикального окисления или иных процессах генерации ССИ элементарные экзотермические акты, являющиеся эмиттерами фотонов, не скореллированы между собой, то такое излучение должно носить стохастический характер. Фотонный сигнал содержит большое число фотонов, которые испускаются при релаксации различных возбужденных субъединиц. Эти процессы обычно считаются независимыми, что выражает тепловую природу фотонов и экспоненциальный характер затухания сигналов, в этом случае фотоны тепловые. Фаза, амплитуда и интенсивность классического поля излучения тепловых фотонов флуктуирует во времени некогерентным образом, и статистика фотонов, детектируемых на фиксированном интервале в сигнале постоянной силы, определяется тепловым распределением [Bajpai, 1999]. Однако ряд фактов указывает на высокую статистическую упорядоченность (когерентность) электромагнитных излучений, могущих иметь отношение к ДВ. В исследованиях Ф. Поппа и сотрудников теоретически рассматривается вопрос о том, что когерентное поле релаксирует согласно гиперболическому закону, а не экспоненциальному. В эргодической системе гиперболическая релаксация системы достаточна для сохранения ее когерентности, в то время как экспоненциальная необходима для хаотического поля [Popp and Li, 1993]. Поскольку экспериментально наблюдаемая статистика спонтанного ССИ и ЗЛ пуассоновская, полагают, что состояния биофотонов должны были быть когерентными [Popp and Yan 2002; Popp et al., 2002; Yan et al., 2005].

Обнаружены особые частотные спектральные характеристики, свойства временной динамики ССИ, в том числе в контексте ДВ [Vo- lodyaev and Beloussov, 2007].

Наличие в канале оптической связи химически изолированных систем экрана, снижающего пространственную когерентность излучения, препятствует дистантным межклеточным взаимодействиям.

В [Будаговский и др., 2001] обнаружено, что квазимонохромати- ческое излучение в диапазоне от 400 до 950 нм повышало функциональную активность биосистем только при превышении длиной когерентности излучения (параметра, определяемого в [Будаговский и др., 2001]) — характерного размера клетки, при этом безразлично, какой источник излучения был использован — лазерный или тепловой, т. е. клетка способна различать когерентность излучения по степени статистической упорядоченности.

Наконец, когерентные свойства ССИ вытекают из общих соображений: природный электромагнитный фон является мощной стохастической помехой, и сверхслабые световые потоки будут эффективно детектироваться, только если они обладают достаточной высокой когерентностью.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >