Биология против физики: наши клетки сохраняют тепло вопреки законам термодинамики

Команда исследователей из Токийского университета совершила открытие, которое ставит под сомнение фундаментальные законы классической физики. Ученые обнаружили, что живые клетки обладают уникальной способностью удерживать тепло, остывая значительно медленнее, чем это предсказывает теория для жидких сред.

Биология против физики: наши клетки сохраняют тепло вопреки законам термодинамики

Чтобы доказать это, ученые провели сравнительный эксперимент. Они использовали высокоскоростное температурное картирование и искусственный нагрев с помощью инфракрасного лазера, наблюдая за двумя объектами: живыми клетками и искусственными липосомами – микроскопическими капсулами, заполненными жидкостью, которые служат моделью «пустых» клеток. Результаты оказались поразительными. В то время как липосомы теряли тепло практически мгновенно, в полном соответствии с законами диффузии, температура внутри живых клеток снижалась гораздо медленнее.

Причина этого феномена кроется во внутренней среде клетки. Она представляет собой не просто жидкость, а густонаселенный мегаполис из белков, органелл и других биомолекул. Эта сложная структура создаёт своего рода «тепловую ловушку», препятствуя свободному распространению энергии. По словам доцента Кохи Окабе, между теоретической физикой и биологической реальностью существует огромный разрыв: клетка является высокоспециализированной средой, которая справляется с теплом совершенно уникальным образом.

Это открытие имеет колоссальное значение для медицины. Понимание механизмов удержания тепла может пролить свет на патогенез заболеваний, связанных с локальным перегревом тканей, таких как рак, эпилепсия и воспалительные процессы. Более того, исследование показало, что спонтанные колебания температуры всего на 1–2 градуса Цельсия играют ключевую роль в управлении жизненными циклами клетки, например, при превращении стволовых клеток в нейроны или активации защиты от теплового шока.

Читайте также

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

ООН предупредила: глобальное потепление вскоре превысит критический порог в 1,5 °C

ООН предупредила: глобальное потепление вскоре превысит критический порог в 1,5 °C

Фотон от мощнейшего космического взрыва мог указать на нарушение законов Эйнштейна

Фотон от мощнейшего космического взрыва мог указать на нарушение законов Эйнштейна

Глубоководная рыба умеет ходить по дну задом наперед

Глубоководная рыба умеет ходить по дну задом наперед

Археологи раскрыли истинные причины каннибализма в неолитической Европе

Археологи раскрыли истинные причины каннибализма в неолитической Европе

Ученые выяснили, почему воспоминания не исчезают даже при потере связей в мозге

Ученые выяснили, почему воспоминания не исчезают даже при потере связей в мозге

ИИ OpenAI заявил о решении одной из семи задач тысячелетия

ИИ OpenAI заявил о решении одной из семи задач тысячелетия

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей

Почти 3000 взрывов звезд указали на то, что темная энергия меняется со временем

Почти 3000 взрывов звезд указали на то, что темная энергия меняется со временем