Ученые вплотную подошли к разгадке Проблемы хиральности

Космическое излучение сыграло важнейшую роль в зарождении биологической жизни на Земле. Об этом свидетельствуют результаты исследования, проведенного сотрудниками университета Софии Антиполис в Ницце.

Космическое излучение сыграло важнейшую роль в зарождении биологической жизни на Земле

Известно, что аминокислоты способны существовать в двух формах – левосторонней и правосторонней. Однако на Земле в основе всех биологических организмов, развившихся естественным образом, находятся левосторонние аминокислоты. У этого феномена имеется название: “проблема хиральности”. Существует теория, что изначально на Земле присутствовали аминокислоты в обеих формах, однако в итоге “выжили” только левосторонние.

Истоки проблемы хиральности, по мнению химика Уве Майеренриха, сотрудника этого университета, следует искать не на Земле, а в космосе. Майеренрих полагает, что на Землю попадали в основном именно левосторонние аминокислоты; т.н. циркулярно поляризованное космическое излучение разрушило правосторонние аминокислоты, но пощадило левосторонние.

Циркулярно поляризованный свет – это форма излучения, поляризуемая космическими электромагнитными полями. Считается, что такое излучение образуется, когда частицы межзвездной пыли выстраиваются вдоль линий магнитных полей, пронизывающих колоссальные пространства, во много раз превышающие по своей протяженности нашу Солнечную систему. На циркулярно поляризованный свет приходится до 17% всего космического излучения в любой точке космоса.

В 2000 году был проведен эксперимент: циркулярно поляризованный светом, “закрученным” в ту или иную сторону, воздействовали на равнопропорциональную смесь аминокислот. Выяснилось, что в зависимости от стороны поляризации, такой свет избирательно расщепляет один из типов аминокислот, так что формируется 2,5-процентный перевес.

Однако эксперимент был проведен над аминокислотами, находящимися в жидком растворе, а они ведут себя иначе, нежели аминокислоты в ледяных частицах космической пыли. Чтобы избежать поглощения молекулами воды, необходимо прибегать к свету с длиной волны 210 нанометров, – что гораздо больше, чем максимальная длина волны космического излучения – 120 нанометров.

Майеренрих и его коллеги провели сходный эксперимент. Но теперь они воздействовали 180-нанометровым циркулярно поляризованным излучением на твердую пленку, состоящую из лево- и право-ориентированных форм аминокислоты лейцина. Лево-ориентированный свет расщеплял правозакрученные молекулы аминокислоты более активно, в результате образовался 2,6-процентный избыток левосторонних молекул.

Выводы Майеренриха относительно “космического” происхождения проблемы хиральности подтверждаются результатами исследования двух метеоритов, содержавших избыток левосторонних аминокислот. Однако, отмечает Майеренрих, в других солнечных системах, где преобладает правостороннее циркулярное излучение, должны преобладать правосторонние аминокислоты и, следовательно, иного строения белки.

В дальнейшем ученые намерены продолжать сокращать длину волны поляризованного света. Но настоящее доказательство выдвинутой Майеренрихом теории может получить в 2014 году посадочный модуль зонда Rosetta, который должен будет приземлиться на ядро кометы Чурюмова-Герасименко.