Molekuláidnak van egy kedvenc keze – és ez furcsa
A biológiaórán tanultakat is át kell gondolni. Majdnem minden molekula a testedben valamilyen irányba mutat. Nem arról van szó, hogy a kezeid tükörképek. A molekulák tényleg tükörképek, mégis az élő szervezetek mindig csak az egyik változatot használják.
Fogd fel a kezedet, tenyérrel felfelé. Tökéletes tükörképnek látszanak. De próbáld meg egymásra rakni őket forgatás nélkül. A hüvelykujjad nem illeszkedik. A kisujjad sem. Bár tükörképek, mégsem cserélhetők fel. Ezt hívják kiralitásnak, és a molekulák világában nagyon fontos.
150 éves rejtély
A tudósok régóta tudják, hogy az élet nagyon ragaszkodik ehhez. Az aminosavak szinte mindig balosak. A cukrok viszont jobbosak. Az élet egyszer választott, és azóta is tartja magát ehhez.
Mindkét változatnak ugyanaz a kémiája. Ugyanaz az energia. Ugyanúgy kellene működniük. Mégis az élet miért ragaszkodik egyikhez? Ez a kérdés sokáig nem adta magát.
Elektronok pörgése a kulcs
Újabb kutatások szerint minden az elektronok mozgásáról szól. Amikor egy elektron áthalad egy kiralitású molekulán, nem egyenesen megy. Pörög is közben. A balos és jobbos molekulák tükörképei, mégsem pörögnek az elektronok teljesen egyformán. Egyikben hatékonyabbá válik az elektronmozgás.
Ha egy korai enzimnek vagy fehérjének jobb volt valamelyik változatban, az előnyhöz jutott. Több millió év alatt ez már hatalmas különbséget jelentett.
Ősi mágneses kőzetek indíthatták el
Billió évek előtt, amikor az élet még új volt, a Föld tele volt mágneses kőzetekkel. Vasat tartalmazó kőzetek, magnetit. A kutatók úgy gondolják, hogy ezek a kőzetek valamilyen szűrőként működtek.
Ha egy kiralitású molekula közel kerül egy ilyen kőzethez, a mágneses tér hatására az elektronok pörgése és az elektromos töltés is irányba fordul. A kőzet egyik pólusa vonzza az egyik változatot, másik pólusa elutasítja a másikat.
Ez természetből való szűrő. Sokszor megismétlődve, sok milliárd év alatt, az élet mindig csak az egyik változatot tartotta meg.
Miért fontos ez
Ez nem csak elméleti kérdés. Ha megértjük, miért választotta az élet ilyen módon, segíthet új gyógyszerek kialakításában. A rossz irányú változat egy gyógyszerben is lehet hatástalan.
A kutatás azt is megmutatja, hogy az élet kezdete nem volt valami rejtélyes dolog. Egyszerű fizikai és kémiai folyamatok vezették.
Ráadásul valami nagyon egyszerű dologról szól. Egy rozsdás kőzet ősi vízben – ez lehetett az alapja minden élőnek,后来 következőnek.
Nagyobb összefüggések
Ez a felfedezás arról zeugt, hogy régi problémákat hogyan lehet megközelíteni. A homokiralitás 150 évig maradt titok. Nem azért, mert senki nem próbálta megoldani. Mert több rétegű fizikát kellett együtt érteni.
Most, hogy megértjük a miértet, új kérdések jönnek. Működhet-e hasonlóan az élet más bolygókon? Segíthet-e ez új molekulák tervezésében? Lehet-e, hogy mágneses mezőknek nagyobb szerepe volt az evolúcióban?
A tudomány éppen ezért érdekes. Egy rejtély megoldása mindig új rejtélyeket hohat.