Na granicy dwóch światów
Tekst ukazał się pierwotnie na portalu Szortal.
Jak
wiecie, biologia jest nauką o życiu. Zajmuje się jego pochodzeniem,
budową, rozwojem, funkcjonowaniem czy różnorodnością. Nie jest ona
jednak oderwana od innych nauk przyrodniczych. Wręcz przeciwnie.
Wszystko się ze sobą łączy. W końcu, reakcje chemiczne nie zachodzą
tylko w probówce, ale również w żywym organizmie. Każdy proces chemiczny
czy biomolekuły podlegają prawom mechaniki kwantowej, więc jasne jest,
że zasady kwantowe obowiązują również w biologii. Jednak dotychczas,
większość naukowców uważała, że zjawiska zachodzące w mikroświecie mają
niewielki wpływ, gdy rozważa się procesy biologiczne przebiegające w
skalach, przestrzennych i czasowych, ważnych dla życia. W "Życiu na
krawędzi..." autorzy pokazują, że oddziaływania kwantowe nie są wcale
takie nieistotne. Efekty te wykorzystywane są w celu zyskania przewagi
biologicznej i dla zapewnienia jak najbardziej efektywnego
funkcjonowania. Najnowsze badania pokazują, że życie znajduje się na
kwantowej krawędzi, łącząc świat klasyczny z osobliwym światem kwantów.
Mechanika
kwantowa odgrywa istotną rolę w postępie technologicznym, choć na co
dzień nie zawsze sobie to uświadamiamy. Bez niej nie byłoby
tranzystorów, fotokomórek, laserów, płyt kompaktowych, odtwarzaczy
Blu-ray, ogniw słonecznych, nawigacji satelitarnej czy chociażby
obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI). Jej zastosowanie jest
szerokie, jednak same własności świata kwantów są mało intuicyjne, a
wiele aspektów tej dziedziny wciąż wzbudza wiele dyskusji, jak na
przykład kwantowy pomiar. Autorzy zapoznają czytelnika z tym
mikroświatem, starając się w sposób jak najprostszy wyjaśnić dualizm
korpuskularno-falowy, tunelowanie kwantowe, superpozycję, kwantowe
splątanie czy koherencję i dekoherencję. Poznanie tych zjawisk jest
niezbędne, by prowadzić rozważania dotyczące ich udziału w biologii.
Al-Khalili
oraz McFadden opisują procesy biologiczne, w których ujawniają się
zjawiska kwantowe. Dużo miejsca poświęcają enzymom, czyli jednostkom
napędowym życia, których niezwykła moc katalityczna związana jest z
tunelowaniem protonów i elektronów. Mechanika kwantowa odgrywa istotną
rolę w przebiegu fotosyntezy oraz w magnetorecepcji, wykorzystywanej
m.in. przez europejskiego rudzika do niezwykle precyzyjnego wyznaczania
kierunku lotu. Wiadomo również, że kod genetyczny zapisany jest w
cząstkach kwantowych. To właśnie dzięki kwantowej naturze genów możliwa
jest replikacja genomów z tak ogromną wiernością. Autorzy podają też
przykłady, w których występowanie oddziaływań kwantowych jest bardzo
możliwe, ale nie do końca pewne. Tak jest chociażby w przypadku zmysłu
węchu, albo w adaptacyjnych mutacjach. Zastanawiają się, czy przypadkiem
świadomość nie jest procesem kwantowym, albo czy dziedzina ta może
pomóc w wyjaśnieniu zagadki powstania życia. Rozmyślają również nad
możliwościami stworzenia syntetycznych form życia.
"Życie na
krawędzi..." czyta się niczym interesującą powieść. W tego typu lekturze
nie da się uniknąć stosowania terminów naukowych, ale autorzy robią
wszystko, aby zagadnienia kwantowej biologii przedstawić w jak
najbardziej przystępny sposób. Zabierają czytelnika w podróż nanołodzią
do wnętrza kijanki oraz centrum reakcji fotosyntezy, opowiadają o
amfiprionach znanych z animowanego filmu "Gdzie jest Nemo?", albo
porównują życie do granitowego bloku czy żaglowca. Prostym językiem
prezentują ciekawe teorie, wyniki badań, a także historię różnych
odkryć. Al-Khalili oraz McFadden pokazują, że życie jest fascynujące,
niesie ze sobą wiele tajemnic, które wciąż czekają na odkrycie.
Tytuł: Życie na krawędzi. Era kwantowej biologii
Autor: Jim Al-Khalili, Johnjoe McFadden
Tłumacz: Tomasz Krzysztoń
Wydawca: Prószyński i S-ka
Data wydania: kwiecień 2016
Liczba stron: 368
ISBN: 978-83-8069-326-5
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz