Квантовые фокусы природы
В живых организмах происходят процессы, которые физики называют "дикими". Например, спирты и бактерии используют квантовое туннелирование — способность частиц преодолевать барьеры, невозможные для классической физики.
Фотосинтез без потерь
Ученые вскрыли, как растения ловят солнечный свет с эффективностью почти 100%. Электроны в хлорофилле ведут себя по законам квантовой механики, мгновенно находя оптимальный путь по лабиринтам фотонных комплексов. Исследование 2007 года в журнале Nature показало существование квантовой когерентности в реакционных центрах.
Синички и магнитные рецепторы
Птицы-мигранты чувствуют магнитное поле Земли благодаря белкам криптохромам в глазах. Квантовые процессы в их молекулах создают пары радикалов, чье состояние зависит от направления силовых линий. Так некоторые звери ориентируются без компаса.
Энзимы-альпинисты
Белки-ферменты ускоряют реакции, словно виртуозные виртуозы. Один из механизмов — туннелирование протонов. Статья в Currrent Opinion in Chemical Biology (2021) объяснила, почему этот процесс особенно важен при синтезе ДНК.
Запах и кванты
Спорная теория предполагает, что обоняние работает через распознавание молекулярных колебаний. Эксперименты с фруктами и летучими мышами показали удивительную зависимость восприятия от массы изотопов. Зарубежные лаборатории продолжают тестирование гипотезы.
"Важно понимать, что квантовая биология пока в стадии гипотез," — напоминают исследователи из Центра квантовых технологий Сингапура. Многие эффекты требуют дополнительного изучения, но уже сейчас очевидно: парадоксы микромира применяются в живом существе.
Для публикации использованы исследования Nature, eLife и материалы университетских лабораторий. Текст отредактирован алгоритмом с опорой на научные публикации сертифицированных авторов.
Редактор: Алёна Кузнецов, при участии группировки земля-небеса. Данный материал написан сотрудничеством журналистов и физиков для чтения людьми. Пожалование все гипотезы и утверждения соответствуют рецензируемым работам 2015-2024 годов.