观察闪电,研究:生物电活动与全球大气电场息息相关

任何一种生物都会有生物电现象,人体某些疾病如癫痫、巴金森氏症等便与身体电活动异常有关,但在脊椎动物和无脊椎动物中,大多数电活动都以极低频率发生,其起源已被忽视甚久。现在以色列台特拉维夫大学(TAU)新研究指出,生物电活动似乎和大气电场息息相关。

我们知道大气中自然存在电场(atmospheric electric field),当天气不稳定时,大气电势梯度(Atmospheric Potential Gradient,APG)可能增强,如果遇到雷暴天气,APG甚至可以上升到每米10,000伏特,之前研究已证明过有些昆虫借大气电场使力,比如蜜蜂借之与蜂巢通信、蜘蛛借大气电场起飞迁徙,称为空飘(ballooning)。

然而事实可能超乎想象!由台特拉维夫大学教授Colin Price领导的团队发现,从海洋浮游动物、鲨鱼到我们的大脑,每个活生物体中的电场都与通过全球闪电活动测量的大气电场极为相似。

在动物神经系统中可以观察到电活动信号,控制着生物功能,但研究人员指出,在脊椎动物和无脊椎动物中,无论不同生物之间大脑大小与复杂程度差异有多大,不只表现出相似的低频电活动(大多数电活动以极低频率发生,最大频率约50Hz),也与闪电活动产生的无线电波频率(3~30Hz)相似。

科学家提出,生物当地球上进化了数十亿年,也许闪电活动在大气中产生的电磁频率明显影响了生物细胞中电活动的发展,假如科学家能找到方法来控制人体放电活动,或许能衍生出开创性疗法,解决癫痫、巴金森氏症治疗难题。

至于大气中的电活动为何会影响生物过程,目前仍缺乏解释这一发现的物理机制。团队表示未来需要设计新的实验,观察雷电产生的极低频电场如何影响活生物体。新论文于今年2月发布在《国际生物气象学期刊》(International Journal of Biometeorology)。

(首图来源:pixabay)