ДНК и свет

Как это ни покажется парадоксальным, но все, буквально все вокруг испускает свет. Светится стол, шариковая авторучка, бумага, прочие важные и неважные вещи из окружающей «предметной среды» . Другое дело, что свечение это очень слабое, мы его не увидим, а чувствительные приборы — фотоэлектронные умножители — фиксируют его очень четко. Интересно, откуда оно берется?

 Само явление в науке известно давно и носит название люминесценция. Точные физико-химические исследования показывают, что практически каждая молекула в состоянии работать как микроскопический генератор света, перегоняя в фотоны любую полученную извне избыточную энергию — световую, тепловую, химическую, электрическую, радиоактивную и так далее. Источники энергии разные, а фотоны получаются одинаковые, одной частоты и, значит, цвета, что можно видеть на примере обычной фосфорной краски. Но сам механизм перевода одного вида энергии в другой требует некоторого времени. Поскольку речь идет о единичных молекулах, то его достаточно порой совсем немного — миллионные доли секунды.

Но каково же было удивление физиков, когда они, экспериментируя с нуклеотидами — мономерами ДНК, обнаружили, что те избавляются от излишков энергии еще в миллион раз быстрее. Точнее говоря, аденин, гуанин, тимин, урацил и цитозин, только поглотив энергию света при комнатной температуре, немедленно «выбрасывают» ее назад. И происходит это всего через триллионную долю секунды, так что внешний возмутитель не успевает «испортить», что-либо в структуре самой молекулы.

Такие аномалии неизвестны для других веществ и соединений. Как считают проводившие эксперименты физики, устойчивость к свету нуклеотидов, да и самой ДНК как целого, могла сыграть в эволюции жизни важную роль, поскольку изобилие потоков энергии на первичной Земле не помешало синтезу нуклеиновых кислот и их концентрации. А далее они уже сами могли бы защищать другие полимеры, например белки.