Как квантовая физика влияет на живую природу: научные споры

Кажется, давним дебатам о том, что же такое «квантовый фотосинтез», скоро придет конец.
Как квантовая физика влияет на живую природу: научные споры

Во время движения субатомные частицы подчиняются весьма странному набору математических законов. Они то могут принимать только определенные значения не менее определенных свойств, то принимают несколько значений одновременно или запутываются так, что все вероятностные расчеты оказываются ложными. Ученые давно задаются вопросами о том, как все эти странности квантового мира виляют на биологические процессы, особенно когда речь идет об одном из самых фундаментальных из них – о фотосинтезе. После того, как в 2007 году эксперимент показал важность влияния так называемой «квантовой когерентности» на то, как растения производят энергию, интерес в научном сообществе вспыхнул с новой силой. Но все оказалось не так просто, как полагали ученые.

В 2007 году группа ученых провела исследования комплекса, обнаруженного в некоторых фотосинтезирующих бактериях – его называют «комплекс Фенна-Мэтьюз-Олсон». Он состоит из пигментных и белковых молекул и действует как своего рода провод, соединяющий светосборную часть клетки с центром, где и происходит фотосинтез. После ряда манипуляций выяснилось, кто система внутри комплекса принимала суперпозицию нескольких электронных состояний одновременно, чтобы найти более эффективный путь для передачи энергии.

К сожалению, у этой теории был один маленький минус: лабораторные условия, в рамках которых и стал возможен эксперимент, создавали сверхнизкую температуру среды. Кроме того, в природе белково-пигментный комплекс находился в специальной «ванне» из клеточного материала, которая, как нетрудно догадаться, так сильно не замерзает.

Что в итоге? В настоящее время ученые спорят. Одни говорят, что эксперимент не отражает реальное положение вещей. Другие настаивают, что раз эффект когерентности был обнаружен, то квантовая физика может играть существенную роль в биологических процессах – мы просто пока не знаем, какую именно. Как бы то ни было, только дальнейшие поиски смогут расставить все точки над i.