Первые данные по нехимическим дистантным взаимодействиям биологических объектов появились более 80 лет назад в работах А. Г. Гурвича по так называемому митогенетическому эффекту (МГЭ) (Gurwitsch, 1923). Феномен МГЭ состоит в изменении ритма клеточных делений в культурах микроорганизмов, культурах клеток и тканях многоклеточных организмов при оптическом контакте с рядом биологических или химических систем. Явление МГЭ многократно подтверждено и детально исследовано в этой и других лабораториях в СССР, Италии, Германии, Нидерландах и США (обзор ранних работ см.: Залкинд, Франк, 1930; Гурвич А. Г., 1934; Rahn, 1936).
В дальнейшем феномены, связанные с дистантным нехимическим взаимодействием, наблюдали неоднократно: ускорение роста клеток и микроорганизмов при оптическом контакте культур (Киркин, 1981; Grasso et al., 1991; Wainwright et al., 1997; Trushin, 2003); cтимуляция созревания спор бактерий (Николаев, 1992; Nikolaev et al., 2006); пространственная ориентация клеток при оптическом контакте с другой культурой (Albrecht-Bühler, 1991; 1992; 1994; 1997; 2000); стимуляция секреции клеток молочной железы при оптическом контакте культур (Молчанов, 1985; Moltchanov, Golantzev, 1995); изменение содержания белка, активация транскрипционного фактора NFkB и изменение морфологии актинового цитоскелета и плотных контактов в культуре клеток при оптическом контакте с культурой, находящейся под действием перекиси водорода (Farhadi et al., 2007); появление цитопатического эффекта в культуре клеток при оптическом контакте с культурой, зараженной вирусом (Казначеев et al., 1972); аномальное развитие зародышей морского ежа при оптическом контакте с культурой бактерий (Magrou I. et M., 1927; 1932); изменение скорости развития и процента аномалий зародышей вьюна при оптическом контакте кладок икры разных стадий развития (Бурлаков et al., 1999; 2000); стимуляция сверхслабой люминесценции образцов крови при их оптическом контакте (Voeikov, Novikov, 1997; Xun Shen et al., 1994); различные биологические эффекты, вызываемые так называемым вторичным биогенным излучением (Кузин et al., 1994).
Общее для всех этих эффектов отсутствие химического носителя. Явления дистантного взаимодействия наблюдаются при разделении объектов пластинками из кварца (Gurwitsch, 1923; Будаговский, 2004; Бурлаков et al., 1999), стекла (Albrecht-Bühler, 1992; Trushin, 2003; Farhadi et al., 2007) и исчезают при их замене на матовые пластинки из того же материала (Будаговский А. В., 2004; Trushin M., 2003). В ряде случаев доказано участие электромагнитных волн: УФ (Гурвич А. Г., 1934; 1945), ИК (Albrecht-Bühler, 1991; 2000); получены спектры дистантного взаимодействия (Frank, Rodionow, 1932). Показано, что сверхслабое излучение от физических источников того же спектрального диапазона, что и предполагаемое излучение биологических объектов, действует аналогично последнему (Frank, 1929; Chariton et al., 1930; Albrecht-Bühler, 1991; 1994). Некоторые авторы (Кузин et al., 1987; Бурлаков et al., 1999; Voeikov and Novikov, 1997; Молчанов, 1985) также предполагают электромагнитную природу эффекта. Ю. А. Николаев (1992) допускает участие акустических волн.
Впервые с помощью физических детекторов электромагнитное излучение пяти биологических объектов зарегистрировано от «индукторов» МГЭ (Rajewsky, 1930; 1931; Frank, Rodionow, 1932, обзор работ см.: Гурвич, 1966). Однако серьезное развитие проблема сверхслабого излучения получила после работ: Colli, Facchini, 1954; Тарусов et al., 1961; Владимиров, Львова, 1964. В основном в исследованиях школы Б. Н. Тарусова. Показано, что во всех биологических объектах и в ряде модельных систем постоянно идут процессы свободно-радикального окисления, являющиеся источниками сверхслабой хемилюминесценции в видимой области спектра (Тарусов et al. (ред.), 1972; Журавлев, 1972; Владимиров, Шерстнев, 1989). В работах школы Б. Н. Тарусова эти процессы рассматривали как чисто деструктивные. Позже показано, что их определенная интенсивность необходима для нормального функционирования клетки (см. обзор: Voeikov, 2001), открыты ферментативное производство активных форм кислорода (Babior et al., 1973; Krieger-Brauer, Kather, 1995) и их влияние на важнейшие клеточные процессы (Downs et al., 1998; Chiarugi et al., 2003; Gordeeva et al., 2004). В настоящее время NO и O2 рассматривают, наряду с Ca2+, как основные вторичные мессенджеры в клетке (Khan and Wilson, 1995; Droge, 2002; Saran, 2003).
Ряд авторов (Воейков, 2003; Новиков, 2004) связывает регуляторную роль АФК с излучением при их рекомбинации. Однако до настоящего времени механизмы дистантного взаимодействия остаются неизвестными. Электромагнитное излучение от большинства биологических объектов имеет очень низкую интенсивность: по данным разных авторов ~102 квант/см2/сек (Rajewsky, 1930; 1931), ~103 квант/см2/сек (Frank, Rodionow, 1932), ~0,5 5 квант/сек (Журавлев, 1972). По оценке Poppа (1992), мощность электромагнитного взаимодействия биологических объектов лежит в диапазоне 10 17 10 15 Вт (эквивалентно ~100 103 квант/сек в диапазоне ближний УФ ближний ИК). Наиболее дискуссионный вопрос в этой области: как столь слабый сигнал может оказывать специфическое действие (стимуляцию клеточных делений или физиологических функций, изменение скорости развития и его аномалий) на фоне световых потоков значительно более высокой интенсивности? В школе А. Г. Гурвича обращали особое внимание на спектр излучения и «режим» взаимодействия объектов: периодическое прерывание, экранирование отдельных частей и др. Некоторые авторы (Залкинд, Франк, 1930; Гурвич А. Г., 1934) предполагали, что излучение, вызывающее МГЭ, происходит отдельными квантами или группами квантов, а получение максимального эффекта связано с определенной корреляцией их появления. В работах: Орел и Дзятковская, 2000; Бурлаков, 1999; Beloussov, 2002; 2006 использовали Фурье-анализ и автокорреляционный анализ спонтанного излучения зародышей вьюна, клеточных культур и др. (диапазон 200 800 нм). Авторы подтверждают, что излучение происходит отдельными группами квантов, находят характерные частоты их появления (~10 3 103 Гц) и указывают на корреляции в спектре этих частот. В работе: Orel et al., 2004 показано, что автокоррелограммы Фурье-спектров механоиндуцированного излучения крови раковых больных более хаотичны, чем у здоровых людей. По утверждению Загускина (2007), чувствительность биосистем к внешним сверхслабым воздействиям также связана не с частотами, а с общей структурой их набора. В работе: Володяев И., Белоусов Л. В. Некоторые закономерности в сверхслабом излучении зародышей Xenopus laevis (2007) показано оптическое взаимодействие зародышей шпорцевой лягушки (Xenopus laevis Daudin) в период дробления и по крайней мере в отсутствие третичных оболочек. Это взаимодействие «проходит» через прозрачный кварц и приграничные слои воды на расстояние не менее двух мм (толщина водного слоя не менее 0,5 мм). Взаимодействие проявляется в стимуляции «передовыми» яйцеклетками 22 отстающих соседей. В настоящей работе подтверждены результаты исследований Л. В. Белоусова на зародышах костистых рыб: оптическое взаимодействие зародышей ведет к снижению суммарной интенсивности их излучения. Это нетривиальное явление, названное ранее субрадиацией, может служить дополнительным инструментом для решения проблемы механизмов дистантного взаимодействия (Володяев И., Браже А., Белоусов Л. В. Мультифрактальный анализ сверхслабого излучения зародышей вьюна. 2005).
Ряд авторов (Воейков, 2003; Новиков, 2004) связывает регуляторную роль АФК с излучением при их рекомбинации. Однако до настоящего времени механизмы дистантного взаимодействия остаются неизвестными. Электромагнитное излучение от большинства биологических объектов имеет очень низкую интенсивность: по данным разных авторов ~102 квант/см2/сек (Rajewsky, 1930; 1931), ~103 квант/см2/сек (Frank, Rodionow, 1932), ~0,5 5 квант/сек (Журавлев, 1972). По оценке Poppа (1992), мощность электромагнитного взаимодействия биологических объектов лежит в диапазоне 10 17 10 15 Вт (эквивалентно ~100 103 квант/сек в диапазоне ближний УФ ближний ИК). Наиболее дискуссионный вопрос в этой области: как столь слабый сигнал может оказывать специфическое действие (стимуляцию клеточных делений или физиологических функций, изменение скорости развития и его аномалий) на фоне световых потоков значительно более высокой интенсивности? В школе А. Г. Гурвича обращали особое внимание на спектр излучения и «режим» взаимодействия объектов: периодическое прерывание, экранирование отдельных частей и др. Некоторые авторы (Залкинд, Франк, 1930; Гурвич А. Г., 1934) предполагали, что излучение, вызывающее МГЭ, происходит отдельными квантами или группами квантов, а получение максимального эффекта связано с определенной корреляцией их появления. В работах: Орел и Дзятковская, 2000; Бурлаков, 1999; Beloussov, 2002; 2006 использовали Фурье-анализ и автокорреляционный анализ спонтанного излучения зародышей вьюна, клеточных культур и др. (диапазон 200 800 нм). Авторы подтверждают, что излучение происходит отдельными группами квантов, находят характерные частоты их появления (~10 3 103 Гц) и указывают на корреляции в спектре этих частот. В работе: Orel et al., 2004 показано, что автокоррелограммы Фурье-спектров механоиндуцированного излучения крови раковых больных более хаотичны, чем у здоровых людей. По утверждению Загускина (2007), чувствительность биосистем к внешним сверхслабым воздействиям также связана не с частотами, а с общей структурой их набора. В работе: Володяев И., Белоусов Л. В. Некоторые закономерности в сверхслабом излучении зародышей Xenopus laevis (2007) показано оптическое взаимодействие зародышей шпорцевой лягушки (Xenopus laevis Daudin) в период дробления и по крайней мере в отсутствие третичных оболочек. Это взаимодействие «проходит» через прозрачный кварц и приграничные слои воды на расстояние не менее двух мм (толщина водного слоя не менее 0,5 мм). Взаимодействие проявляется в стимуляции «передовыми» яйцеклетками 22 отстающих соседей. В настоящей работе подтверждены результаты исследований Л. В. Белоусова на зародышах костистых рыб: оптическое взаимодействие зародышей ведет к снижению суммарной интенсивности их излучения. Это нетривиальное явление, названное ранее субрадиацией, может служить дополнительным инструментом для решения проблемы механизмов дистантного взаимодействия (Володяев И., Браже А., Белоусов Л. В. Мультифрактальный анализ сверхслабого излучения зародышей вьюна. 2005).
Интересны работы Медведевой А. А. (2008): известно, что электромагнитное излучение от большинства биологических объектов имеет очень низкую интенсивность. Как столь слабый сигнал может оказывать специфическое действие (стимуляцию клеточных делений или физиологических функций, изменение скорости развития и появление аномалий развития)?
Было экспериментально установлено, что помещение в оптические каналы волнового взаимодействия интерференционных светофильтров влияет на эффект дистантного взаимовлияния как разновозрастных, так и одновозрастных групп эмбрионов вьюна. Использование интерференционных светофильтров с максимумами пропускания в дальнем УФ (372 нм, 379 нм) и зеленой (546 нм) области спектра приводит к замедлению темпов развития зародышей; в ближнем УФ (386 нм), фиолетовом (401 нм, 405 нм), красном (628 нм) и ИК (1000 нм) диапазонах к ускорению темпов развития.
Помещение в оптические каналы волнового взаимодействия призменных уголковых световозвращателей оказывает влияние на эффект дистантного взаимодействия одновозрастных групп зародышей вьюна в соответствии с их анизотропией и индивидуальными характеристиками. Эффекты 24-часового оптического взаимодействия могут сохраняться на протяжении последующего онтогенеза, проявляясь в изменении темпов вылупления, роста предличинок и личинок, становления основных звеньев репродуктивной системы (гипофиза, гонады).