Il ronzio elettrico della vita potrebbe aver avuto origine da fulmini primordiali

Nota del redattore: questa storia è stata aggiornata giovedì 9 luglio alle 11:00 ET.

C'è un ronzio elettrico nella maggior parte degli animali, compresi noi stessi. Nessuno sa da dove provenga o perché esista esattamente. Ora, una nuova ricerca suggerisce che questo ronzio elettrico provenisse da fulmini primordiali. 

Nella maggior parte dei vertebrati e degli invertebrati, esiste un'attività elettrica cellulare di fondo costante, che spesso scorre attraverso il sistema nervoso, con un piccolo intervallo di frequenza da 5 a 45 Hertz. Un nuovo studio, pubblicato sulla rivista International Journal of Biometeorology, rileva che questa gamma di frequenze estremamente basse (ELF) si sovrappone alle vibrazioni naturali nell'atmosfera causate dai fulmini.

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"Circa 20 anni fa, abbiamo iniziato a scoprire che molti sistemi biologici, dal più semplice degli organismi come lo zooplancton nell'oceano al nostro cervello, hanno un'attività elettrica esattamente nella stessa gamma di frequenza di quella prodotta dall'attività globale dei fulmini", Colin Price, L'autore principale del nuovo studio e ricercatore presso la Porter School of the Environment and Earth Sciences dell'Università di Tel Aviv in Israele, ha detto. "Pensiamo che su scale temporali evolutive, nel corso di miliardi di anni, le forme di vita possano aver utilizzato ciò che la natura ha dato loro e essersi in qualche modo sincronizzate a quelle frequenze o adattate ad esse". 

In tutto il pianeta, i lampi colpiscono il suolo da 50 a 100 volte al secondo. Questi colpi sono noti sin dagli anni '60 per creare onde di energia elettromagnetica a frequenza estremamente bassa che risuonano nell'atmosfera del pianeta t. Conosciute come risonanze di Schumann, queste onde ELF hanno circondato il pianeta per miliardi di anni, da quando la Terra ha avuto un'atmosfera. Mentre la risonanza più forte è a una frequenza prossima a 8 Hz, molte altre si verificano tra 3 e 60 Hz. Oggi, le risonanze di Schumann possono essere misurate ovunque sulla Terra che sia elettricamente silenziosa, come in un deserto, lontano dalle reti elettriche.

La nuova teoria propone che le cellule primordiali possano in qualche modo sincronizzare la loro attività elettrica con queste risonanze atmosferiche naturali, in particolare la risonanza di picco vicino a 8 Hz. Tale sincronizzazione non è rara. Sincronizziamo il nostro ritmo circadiano con i giorni e le stagioni; e molte specie escono dal campo magnetico terrestre. 

"L'evoluzione sfrutta tutto ciò che può", ha detto Michael Levin, un biologo della Tufts University nel Massachusetts che non è stato coinvolto nella nuova ricerca. Ha osservato, ad esempio, "Quando gli esseri viventi sono schermati [bloccati] da un campo geomagnetico, non si sviluppano correttamente".

Oggi, non tutta la vita vibra esattamente alla risonanza di Schumann. I ricercatori suggeriscono che mentre i primi anni di vita erano sincronizzati a circa 8 Hz, l'attività cellulare negli animali si è spostata lentamente su altre frequenze man mano che gli animali si evolvevano, con frequenze diverse utilizzate per diversi tipi di attività nel cervello. Ad esempio, frequenze specifiche nelle onde cerebrali umane sono state collegate a stati mentali specifici come la vigilanza, il sogno e il sonno profondo. La risonanza di Schumann è la più vicina alle frequenze trovate nello stato di profondo rilassamento degli umani, suggerendo che la vita primordiale avrebbe potuto essere in uno stato simile al rilassamento profondo.

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Sebbene esista la possibilità che questa ricerca possa portare ad applicazioni mediche, è altamente improbabile che questa risonanza possa essere sfruttata per applicazioni dannose, osservano i ricercatori. Le onde, notano i ricercatori, sono uno stato naturale e da cui siamo costantemente circondati. 

"Viviamo in questi campi, ci siamo adattati a loro, ci siamo evoluti con loro e potrebbero aver influenzato la nostra evoluzione", ha detto Price. "Ma non credo che questi campi ci stiano colpendo direttamente oggi. Altrimenti, ogni volta che ci fosse un temporale nelle vicinanze, saremmo caduti o qualcosa del genere."

I ricercatori non hanno ancora identificato come la risonanza dei fulmini e l'attività elettrica biologica potrebbero essere sincronizzate. Un'idea è che i fulmini potrebbero aver influenzato il trasferimento di ioni calcio all'interno delle cellule, che è il motivo per cui si verifica la maggior parte dell'attività elettrica negli animali. 

Non tutti gli scienziati sono d'accordo con la nuova teoria ... “La proposta ... in tutta franchezza, è speculativa,” ha detto James Lin, professore emerito presso l'Università dell'Illinois a Chicago che non era coinvolto nella nuova ricerca. Ad esempio, Lin osserva che alcuni segnali elettrici, come quelli che controllano la frequenza cardiaca, sono più correlati alla massa corporea rispetto alla risonanza di Schumann. 

I ricercatori stanno continuando a esaminare i possibili meccanismi e ad estendere il loro lavoro al regno della botanica, cercando gli effetti di queste risonanze atmosferiche sulla fotosintesi.. 

"Ci sono sempre più prove che sembrano esserci collegamenti tra queste frequenze atmosferiche naturali e organismi biologici", ha detto Price. "Ma non lo capiamo - quali sono le connessioni e come funzionano, quindi è solo l'inizio. Abbiamo appena pubblicato questo per metterlo in commercio. Speriamo che altri possano portarlo avanti e andare oltre".

Nota del redattore: questa storia è stata aggiornata per rimuovere l'affermazione che la gamma da 5 Hz a 45 Hz è ben al di sotto delle frequenze delle onde sonore che gli esseri umani possono sentire. Gli esseri umani possono sentire i suoni in questa gamma.