Gli esseri viventi, umani compresi, emettono luce

In molte culture, in particolare in quella cristiana, la luce è associata al divino. È difficile pensare a un aspetto della nostra vita in cui non sia coinvolta, in modo diretto o indiretto. Per celebrarla in tutti i suoi aspetti, l’UNESCO ha indetto per il 16 maggio la Giornata Internazionale della luce, un appuntamento al quale la redazione de Il giardino di Albert aveva risposto anche lo scorso anno. In pochi, però, conoscono un aspetto della scienza tanto affascinante quanto misterioso: gli esseri viventi, umani compresi, emettono luce. L’emissione dei cosiddetti “biofotoni”, da “bio” vita e “fotoni”, cioè particelle di luce, non è una scoperta nuova, ma uno studio del 2025 dell’Università di Calgary, in Canada, è riuscito a visualizzare questa debolissima emissione luminosa su interi organismi come topi e piante. Il risultato più affascinante? Alla morte dell’individuo, il segnale luminoso si affievolisce. 

È sin dagli anni Venti che i biofotoni sono noti alla scienza, grazie al lavoro del biologo russo Alexander Gurwitsch e più formalmente vengono chiamati emissione ultra-debole di fotoni, abbreviato in UPE dall’inglese ultra-low photon emission. Il fenomeno resta però ancora poco compreso. Di certo c’è che i biofotoni appartengono al cosiddetto “spettro visibile”, ovvero alla porzione di luce percepibile dall’occhio umano, ma che la sua intensità è troppo debole per essere normalmente osservata: un essere vivente emette tra i 10 e i 1000 fotoni al secondo per centimetro quadrato, una quantità enormemente inferiore all’intensità di luce che percepiamo normalmente di giorno.  I biofotoni richiedono telecamere molto sensibili per poter essere rilevati, come quelle normalmente impiegate nei laboratori di fisica ottica. Poi, basta avvicinare la propria mano a questi strumenti per osservare immediatamente un chiaro picco nel segnale.

Si ritiene inoltre che questa luce sia generata principalmente dai processi metabolici cellulari, in particolare da reazioni associate allo stress ossidativo e alla produzione di energia. È però sempre stato difficile capire se abbia effettive funzioni all’interno delle attività cellulari, ad esempio nella comunicazione tra cellule, oppure se sia semplicemente un prodotto collaterale. Ancora più difficile è correlarla a specifiche funzioni dell’organismo. Per questi motivi, i biofotoni non hanno mai raccolto grande interesse da parte della comunità scientifica e gli studi a riguardo sono relativamente pochi. 

In questo contesto, un gruppo di ricercatori dell’Università di Calgary specializzati in ottica quantistica, quindi in grado di rilevare intensità di luce estremamente basse, ha studiato l’emissione di luce ultra-debole da parte di animali e piante in diverse condizioni, pubblicando i risultati su The Journal of Physical Chemistry Letters. I ricercatori sono riusciti a visualizzare il fenomeno nel suo complesso in diverse condizioni sperimentali. Hanno così fotografato i biofotoni di topi prima e dopo il sopraggiungimento della morte, osservando una drastica diminuzione dell’intensità luminosa, come se la telecamera fosse in grado, in una sola fotografia, di determinare se l’animale fosse vivo oppure no. 

I ricercatori si sono spinti oltre ed hanno esteso lo studio alle piante. In questo caso, hanno cercato di capire come i biofotoni si correlassero alla risposta a stimoli esterni. Hanno così danneggiato le piante utilizzando sostanze chimiche, temperature elevate e tagli, osservando un significativo aumento del segnale luminoso proprio nei punti interessati. La loro interpretazione collega la produzione di luce alla presenza di specifiche molecole coinvolte nella risposta allo stress cellulare. Oltre al fascino intrinseco di un nuovo potenziale modo di osservare, studiare e comprendere gli esseri viventi, questo studio apre la porta a possibili applicazioni in ambito medico, ad esempio per individuare eventuali infiammazioni dei tessuti, per le analisi oncologiche o per studiare le attività neurali. Invece in agricoltura la luce prodotta dalle piante potrebbe essere utilizzata per monitorarne rapidamente lo stato di salute senza doverle danneggiare o analizzare direttamente. 

Sbarazziamoci però di un potenziale equivoco: i biofotoni di cui stiamo parlando non hanno niente a che fare con la più nota bioluminescenza, il processo attraverso il quale lucciole, meduse e altri esseri viventi producono luce visibile. In quel caso, infatti, è presente un apparato biochimico specificamente dedicato alla produzione di luce. Per i biofotoni, invece, non esiste una parte dell’organismo o della cellula specializzata in questa funzione. Sebbene i biofotoni non siano ancora stati misurati sistematicamente in ogni specie, si ritiene generalmente che siano universali tra tutti gli esseri viventi, perché finora sono stati osservati in ogni animale, pianta, fungo o coltura cellulare testati. 

Segue da Meglio cardi che mais andato in onda su Rete Tre mercoledì 13.05.2026