Mit érezhetnek a növények? - Beszól a fikusz

Tudomány

A növények fotoszintézisével kapcsolatos friss kutatási eredmények nem csupán bizonyos kvantumelméleti megfontolásokból fontosak - talán megérthetünk belőlük valamit a növények eddig jól titkolt működéséből is.
A növények fotoszintézisével kapcsolatos friss kutatási eredmények nem csupán bizonyos kvantumelméleti megfontolásokból fontosak - talán megérthetünk belőlük valamit a növények eddig jól titkolt működéséből is.

Lehet, hogy különösen hangzik, de a természettudományok csupán mostanában érték el azt a szintet, ahonnan már - legalább részleteiben és bizonyos tekintetben - érteni kezdjük élő környezetünk meghatározó tartozékai s egyben mohó étvágyunk tárgyai, a növények működését. Tavaly például több kutatócsoport is tanulmányozta a növények (no meg az ugyanezen energiaforrást használó egyszerűbb organizmusok) fotoszintézisét - főként azt a példátlan (kvantum-) hatékonyságot, mellyel a klorofillt is tartalmazó élő szervezetek hasznos kémiai ágensek (például cukrok) gyártására s így hasznukra fordítják a napfény elektromágneses sugárzásából nyert energiát. Ez persze csak úgy lehetséges, ha a fotoszintézis során mind a rezonanciából származó kisugárzás, mind a környezet felfűtésében jelentkező hőveszteség csekély. Efféle veszteségeknek nyomát sem lelték a kutatók, akik szerint a növények úgy 95-98 százalékos kvantumhatékonysággal működnek - a mi csökött napelemeinknél ez gyakorta csak 10-15 százalék.

Kissé paradox

A vizsgálatokat egy viszonylag kevéssé szofisztikált, de éppen ezért jól áttanulmányozott fajon, egy fotoszintetizáló zöld kénbaktériumon végezték: ennek példányait rövid ideig tartó lézerimpulzusokkal sokkolták, hogy megtudják, miként hasznosul a fény energiája a fotoszintézis során. Nos, a kutatók sem fluoreszcens fénykibocsátást, sem a növény felmelegedését nem tapasztalták. Ezzel szemben azt kellett érzékelniük, hogy nemcsak azon klorofillmolekulák kerültek gerjesztett állapotba, amelyeket közvetlenül ért a fény, hanem - térbeli távolságnak vagy holmi fénysebességnek fittyet hányva - azok is, amelyek ettől meglehetős távolságra helyezkedtek el, ráadásul mérhető időkülönbség nélkül. Mindennek azért van kiemelt jelentősége, mivel a felszín közelében elhelyezkedő növényi pigmentsejtek klorofillmolekulái (egysejtűeknél a külső klorofillmolekulák) csupán befogják a látható fény vörös (és részben a kék) spektrumába eső fotonokat, s az így keletkező gerjesztési energiaállapotot rendre továbbadják (akárha kézről kézre adogatnák) az organizmus belsejében található speciális reakciócentrumok felé. Márpedig a fenti kísérleti tapasztalatok szerint mindez időt se nagyon vesz igénybe - az elektromágneses ingert egyszerre érzékeli a növény valamennyi külső klorofillmolekulája, sőt a kicsiny energiaveszteség alapján ez mintegy rögvest megjelenik a növény sajátos vegyi üzemeiben is.

Mindez csupán úgy lehetséges - jutottak a kutatók egy meglehetősen morbidnak hangzó következtetésre -, ha a növényi klorofillmolekulák kvantumfizikai szinten összefonódott részecskepárokat tartalmaznak. Ezt értsük úgy - már amennyiben a kvantumfizika legújabb eredményei értelmezhetők a sci-fi horizonton kívül is -, hogy ugyanazon korpuszkulák manifesztációi egyszerre vannak jelen több térbeli helyen a növény vagy más fotoszintetizáló élőlény (például zöld alga) levelének, illetve testének felszínén. Márpedig eme, kissé bizarrnak tűnő jelenségnek - melyet a fizikusok már egy ideje tanulmányozgatnak (eredetileg mint Einstein-Podolsky-Rosen-paradoxon került elő az 1930-as években), s melynek a kvantum-összefonódottság (eredetiben: quantum entanglement) nevet adták - még érdekesebb tulajdonságai vannak. A fizikusoknak csupán mostanában sikerült kísérletileg is igazolniuk, hogy egy elektron vagy egy foton egy időben többféle térbeli helyen is tartózkodhat, ami magában is izgalmas, vagy ha úgy tetszik hajmeresztő észlelet, s egyben új dimenziót adhat a teleportálással kapcsolatos képzeteinknek is. De talán ennél is meghökkentőbb, hogy a részecskepárok bármelyike állapotának megváltozása "ikerpárja" megváltozásához is vezet - mindenféle időbeli késlekedéstől és térbeli távolságtól függetlenül (itt nem érvényesül a fénysebességlimit sem!). Ráadásul az efféle kísérleteket eddig laboratóriumi körülmények között, mindenféle kvantumfizikai "zaj" és a hőmérsékleti hatások lehető legnagyobb mérvű kiszűrésével végezték - nem kevesen vélték ezek után, hogy a kvantum-összefonódás és annak különös tünetei is csak a laborban fordulhatnak elő, a természetben szinte soha nem tanulmányozhatók. Most viszont kvantumfizikai szempontból maximálisan zajos, élő, biológiai közegben, szobahőmérsékleten tapasztalhatták meg a kvantum-összefonódást. Itt, ahol kémiai és biológiai reakciók, folyamatok milliárdjai zajlanak minden másodpercben, ráadásul a hőmérsékleti entrópia is bezavar, senki sem számított erre, pláne nem ilyen kimagasló arányban. Mindez arra is utalhat, hogy ez a paradoxnak tűnő kvantumfizikai hatás nem különös és kivételes, hanem egyenesen általános a növényvilágban.

Az erdő szelleme

A növények körüli tudományos legendák között előkelő helyet foglaltak el a hatvanas évek "brit tudósa" (igazából "paratudósa"), az amúgy kaliforniai Cleve Backster poligráfos vizsgálatai, melyekkel azt próbálta bizonyítani: a növények is érzékelik a környezet változását, és reagálnak is erre - vagyis éreznek (súlyosabb kijelentést használva egyfajta intelligenciával rendelkeznek). Az efféle hipotéziseket rendre azzal utasították el: a növénynek nincs idegrendszere, ezért nem is érezhet, pláne gondolkodhat. A mostani kutatások azonban a legvadabb hipotézisek megalkotásához és igazolásukat célzó kísérletekhez vezethetnek. Mert mi van, ha a növényi sejtek molekulái (illetve ezek részecskéi) között még az eddig gondoltnál is nagyobb fokú kvantum-összefonódás áll fenn? S mi történik, ha - feltéve, de meg nem engedve - ez nemcsak egyes példányoknál, de egy egész populációt átívelve is működik? Tényleg: mikor kezd el mesélni az erdő?

Figyelmébe ajánljuk

A kutya mellett

A filmművészetben a Baran című, egyszerre realista és költői remekmű (Madzsid Madzsidi) jóvoltából csodálkozhatott rá a világ először az iráni afgán menekültek sorsára.

Iszony

Kegyetlen, utálatos film Veronika Franz és Severin Fiala legújabb munkája (ők a felelősek a 2014-es, hasonlóan bársonyos Jó éjt, anyu! című horrorért).

Elvis gyémánt félkrajcárja

  • - turcsányi -

Van a Hülye Járások Minisztériumának egy vígjátéki alosztálya, ott írták elő, hogy ha valaki el akarja kerülni a helyzetkomikumok – művészileg nyilván szerfelett alantas – eszköztárának használatát, hősét úgy kell járatnia (lehetőleg a medence partján), hogy a mozgása végig magán hordozza a szerepét.

Saját magány

A Comédie-Française évszázadok óta egyre bővülő, immár többezresre duzzadt repertoárjából most a klasszicista szerző modern köntösbe bújt, Guy Cassiers rendezésében újragondolt változatát hozták el Budapestre – pár hónappal a premier után.

Az én bilincsei

A Losoncról származó Koós Gábor (1986) a Képzőművészeti Egyetem grafikaszakán végzett, és még tanulmányai idején monumentális, több mint két méter magas munkáival lett ismert.

Kihaltunk volna

Ez az átfogó nőtörténeti mű nem Hatsepszut, az egyiptomi fáraónő, vagy Endehuanna, a sumér költőnő, és még csak nem is a vadászó férfi, gyűjtögető nő meséjével kezdődik, hanem egy mára kihalt, hüvelykujjnyi, rovarevő, tojásrakó, pocokszerű lénytől indulunk el, amely még a dinoszauruszok lába mellett osonva vadászott.

Alexandra, maradj velünk!

"Alexandra velünk marad. S velünk marad ez a gondolkodásmód, ez a tempó is. A mindenkin átgázoló gátlástalanság. Csak arra nincs garancia, hogy tényleg ilyen vicces lesz-e minden hasonló akciójuk, mint ez volt. Röhögés nélkül viszont nehéz lesz kihúzni akár csak egy évet is."