В 2000 году благодаря работе доктора Джеймса Гимзевски из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе было обнаружено, что клетки издают звуки.

В своих первых исследованиях доктор Джеймс Гимзевский и его соратник Эндрю Пеллинг использовали дрожжевые клетки. Они разработали способ проверки клеточного звука с помощью нанотехнологического инструмента, называемого атомно-силовым микроскопом (АСМ). Это высокочувствительный сканирующий зонд, способный создавать изображения чрезвычайно мелких объектов. Обычно АСМ создает визуальное изображение клетки, но исследователи смогли использовать эту технологию для обнаружения любых звуковых вибраций.

Ученые обнаружили, что клеточная стенка поднимается и опускается на три нанометра (около 15 атомов углерода, расположенных друг над другом) и вибрирует в среднем 1000 раз в секунду (1000 Гц). Расстояние, на которое перемещается клеточная стенка, определяет амплитуду или громкость звуковой волны, а скорость движения вверх и вниз — ее частоту или высоту звука. Хотя громкость звука дрожжевых клеток была слишком низкой, чтобы его можно было услышать, Гимзевски говорит, что эта частота теоретически находилась в пределах человеческого слуха. «Поэтому все, что мы делали, — это увеличивали громкость», — добавляет он. С помощью программного обеспечения для преобразования им удалось превратить АСМ-изображение в звук, который мог быть слышен человеческому уху. В результате получился тон около 880 Гц.

Что вызывает эти звуковые колебания? Метаболическая активность клетки, по всей видимости, играет важную роль в этом процессе. Моторные белки, такие как динеин и актин, которые образуют цитоскелет клетки и участвуют внутриклеточном транспорте, вероятно, являются ключевыми факторами, порождающими эти звуки.

Каждый тип клеток обладает своей уникальной "песней", которая может изменяться под воздействием.

Так исследователи пропитывали клетки изопропанолом, то есть медицинским спиртом (который, как известно, разрушает клеточную мембрану и приводит к гибели клеток), чтобы проверить, есть ли какие-либо изменения в высоте звука. По словам Джеймса, спирт сначала заставил поющие клетки кричать, а такое химическое вещество, как азид натрия, убивает клетку, вызывая затухание излучаемой частоты, оставляя только шум. Повторив свои эксперименты в различных условиях, в разных химических средах и температурах, а также на разных типах клеток, исследователи пришли к выводу, что каждая клетка производит свой собственный уникальный звук.

Ученые утверждают, что расшифровка этих звучаний может помочь нам распознать состояние клетки и, таким образом, предсказать появление болезни.

Это открытие породило новую науку под названием соноцитология («сонос» ~ звук, «цитология» ~ исследование структуры и функции клетки).

Что это может значить для медицины? Патолог Майкл Тейтелл из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, исследует возможность создания базы данных акустических сигналов от раковых клеток, которая может быть использована для диагностики различных типов рака.

Понимание звуковой природы клеток расширяет горизонты традиционной медицины. Эти открытия не только подтверждают сложные взаимосвязи между звуком и жизнью человека, но и открывают новые перспективы в терапии и исследованиях.

Симфония наших клеток является свидетельством силы звука. В то время как некоторые интерпретируют колебания клетки как еще одно доказательство теории «вибрирующей вселенной», другие приходят к выводу, что клеточный звук является частью биологической системы и средством коммуникации внутри нее. Наука обнаруживает все больше и больше доказательств существования звучащей Вселенной: от поющих клеток до звуковых волн черной дыры.

Открытие клеточного звучания породило множество теорий и вдохновило как учёных и эзотериков, так и художников об одном из таких sound art проектов расскажу в следующих постах.

А пока наслаждайтесь пением клетки в видео для которого звук клетки был предоставлен самим ученым Джеймса Гимзевски.