Wczoraj rozmawialiśmy o „kosmicznej infekcji”, czyli o tym, jak możemy się chronić przed pozaziemskimi drobnoustrojami, życiem pozaziemskim i jak sami nie przenosić naszych bakterii i mikrobów na odległe planety. Szukając materiału na ten temat, natrafiłem na ciekawą teorię Aleksandra Eżika o chiralnym zamku naszej biosfery. Nie mogę ocenić jego wystarczającej ważności naukowej. Być może to tylko hipotetyczna teoria, niepotwierdzona głęboką wiedzą, a może naprawdę coś w tym jest.
W każdym razie przeczytanie go było dla mnie interesujące i radzę.
Często pisarze science fiction opisują zdobycie naszej planety przez kosmitów wraz ze zniszczeniem całej biosfery. Ale nie jest to nieszkodliwe nawet dla nas - jego pierwotnych mieszkańców, a tym bardziej dla nich. Niebezpieczeństwo czeka na każdym kroku. Dookoła wiele organizmów o różnych hierarchicznych poziomach organizacji materii przenika wszystkie ciała na powierzchni ziemi. Można je znaleźć w każdej kropli wody, każdym ziarnku piasku. Produkty przemiany materii mieszkańców Ziemi są śmiertelne dla kosmitów.
Chiralność (angielska chiralność, z greckiego chéir - hand) to pojęcie w chemii, które charakteryzuje właściwość przedmiotu polegającą na niezgodności z jego odbiciem w idealnym płaskim lustrze. Po raz pierwszy została sformułowana w 1884 roku przez W. Thomsona, ale rozpowszechniła się dopiero po 1966 roku, kiedy to została wprowadzona do stereochemii przez W. Preloga.
Ludzie, którzy dorastali na Syberii, okazują się kosmitami w wilgotnej tropikalnej Afryce, ze względu na niezdolność ich organizmów do tego klimatu i afrykańskich pasożytów. Aby czuć się tam bezpiecznie, trzeba zrobić kilka szczepień.
Kosmici są znacznie trudniejsi na Ziemi niż nawet w kosmosie. Przez większość historii rozwoju (90%) atmosfera ziemska była beztlenowa (bez tlenu). Dlatego jest bardziej prawdopodobne, że obcy nie oddychają powietrzem o dużej zawartości tlenu. Tlen jest silnym utleniaczem i trucizną dla wielu mieszkańców ziemskiej biosfery. Bakterie potrzebowały setek milionów lat, aby znaleźć swoje miejsce w tym nowym środowisku tlenowym. Faktem jest, że powstały i żyły w innej atmosferze beztlenowej, więc preparaty bakteryjne należy przedmuchać azotem lub powietrzem beztlenowym, aby nie umarły. Bakterie okazały się kosmitami na ich planecie. Ale jest wiele miejsc na Ziemi, do których dociera bardzo mało tlenu i tam znajdują swój dom.
Istnieje całkowicie obiektywny powód, dla którego Ziemia nie może zostać przechwycona przez pozaziemską inteligencję. Nie jest to pozaziemska „szlachetność”, ale symetria struktury cząsteczek organicznych wytwarzanych przez organizmy żywe w naszej biosferze.
Jean-Baptiste Bio, członek Akademii Paryskiej, założonej w 1815 roku, że kwas winowy polaryzuje światło. Ale jeśli ten kwas (racemat) jest otrzymywany sztuczną metodą, nie ma polaryzacji światła. Wtedy już było wiadomo, że to żywe organizmy produkują kwas winowy, który ma działanie polaryzujące.
Film promocyjny:
Wyjaśnienie tej właściwości podał jego młody uczeń Louis Pasteur. Odkrył zasadę asymetrii kryształów kwasu winowego (w kształcie). Byli inni jako rzeczywisty obiekt z jego lustrzanym odbiciem. To genialne przypuszczenie!
L. Pasteur w obecności swojego nauczyciela ręcznie oddzielił kryształy powstałe z racematu podczas jego odparowywania. Jeśli na tej podstawie oddziela się kryształy od innych, a następnie rozpuszcza się je w różnych kolbach, to okazuje się, że polaryzują one światło w różnych kierunkach, gdy przechodzi przez roztwór. Po zmieszaniu otrzymuje się racemat, który nie ma właściwości polaryzacji.
Okazało się, że organizmy żywe konsekwentnie wytwarzają tylko jedną postać cząsteczki, która będąc chemicznie w roztworze, można otrzymać tylko racemat. Łatwo to zrozumieć, jeśli wyobrazimy sobie, że organizmy ręcznie wytwarzają cząsteczkę organiczną, jeden wzór na raz, jak prawe lub lewe rękawiczki. W sztucznych warunkach w objętości roztworu zachodzi reakcja chemiczna z całą gamą cząsteczek lewoskrętnych i prawoskrętnych jednocześnie, gdzie oprócz niezbędnych tworzą się niepotrzebne. L. Pasteur odkrył również, że niektóre mikroorganizmy jedzą tylko jeden określony rodzaj cukru o takich samych właściwościach polaryzacyjnych.
Następnie okazało się, że kryształy o różnych kształtach tworzą izomery (enancjomery) różniące się zasadą symetrii. Izomery mają identyczny skład i strukturę, z wyjątkiem jednej właściwości - są lustrzano-symetryczne, tj. ich obrazy nie mogą być wyrównane bez odbicia lustrzanego jednego z obiektów.
Symetria jest główną koncepcją współczesnej stereochemii, która pozwala zrozumieć strukturę biopolimerów. Nie chodzi o polaryzację światła, ale o coś innego - cząsteczki o tym samym składzie mogą różnić się symetrią ułożenia ich części (rodników). Żywe organizmy zawsze tworzą tylko jeden typ symetrii cząsteczek. Naturalne białka zawierają głównie aminokwasy lewogyranowe, podczas gdy złożone węglowodany i nukleotydy (monomery DNA i RNA) obejmują cukry prawoskrętne.
Teraz ta zasada jest używana do określenia biomorfizmu materii organicznej meteorytów, ropy naftowej i tym podobnych.
Właściwość ta powstała na najwcześniejszych etapach rozwoju biosfery. Wyobraźmy sobie, że do czasu powstania biosfery zbliżyło się wiele organizmów o różnych metodach wytwarzania biopolimerów i różnych typach symetrii początkowych składników. Na różnych planetach, ze względu na różnicę w prehistorii i specyfice składu chemicznego, te same cząsteczki będą różnić się kształtem. W rezultacie jeden z wielu procesów tworzenia biopolimeru jest wybierany losowo, który jest następnie wykorzystywany przez wszystkie inne organizmy komórkowe. Losowy zestaw kształtów symetrii biopolimeru tworzy unikalny sekret zamka w każdej biosferze.
Na przykład chiralność cząsteczek kwasu winowego z pewnym prawdopodobieństwem będzie dla nas i dla nich inna, gdyż wybór procesu jej powstawania wynika z przypadkowości wyboru „wzorca molekularnego”, nawet jeśli prawa natury są podobne. W rezultacie we wszechświecie każda biosfera musi mieć swój własny sekretny zamek.
Termin chiralność został następnie wprowadzony przez Lorda Kelvina (William Thomson), który przedstawił izomery cząsteczek racematu jako dwie ręce, których nie można nakładać na siebie. To chiralność leży u podstaw komórkowej syntezy wysoce specyficznych układów enzymatycznych i reakcji immunologicznych, czyli wszystkich najważniejszych procesów zachodzących w żywym organizmie.
Chiralną blokadę biosfery należy rozumieć jako zbiór izomerycznych substancji utworzonych przez żywe organizmy biosfery planety o określonej strukturze (asymetrii). Na przykład białka syntetyzowane sztucznie z D-aminokwasów nie są przyswajane przez organizm; bakterie fermentują tylko jeden z izomerów bez wpływu na drugi. Udowodniono, że L-nikotyna jest kilkakrotnie bardziej toksyczna niż D-nikotyna (L - lewa, D - prawa). Zaskakujące zjawisko dominacji tylko jednej z form symetrii biocząsteczek w procesach biologicznych może mieć dla nas fundamentalne znaczenie. Naszym „paszportem” jest chiralność cząsteczek naszego ciała.
Współczesne badania potwierdzają możliwość panspermii. Powiedzmy, że stworzenia utworzone na innej planecie mogą wylądować na Ziemi, na przykład latając wewnątrz meteorytu. Opisano upadek fragmentów gorącego meteorytu do jeziora. Opada z sykiem, ale dopóki nie dotrze do dna, zamarza na nim kula lodu. Lód tworzy się z powodu głębokiego zimna kosmicznego wewnątrz meteorytu, który pojawia się na powierzchni, zamrażając wodę. Wewnątrz meteorytu, rozgrzanego do czerwoności z powierzchni, warunki są akceptowalne dla migrantów. W procesie wietrzenia minerałów meteorytu kosmici mogą dostać się do naszej biosfery. Co ich czeka?
Zderzą się z substancjami organicznymi o zupełnie innym charakterze, które są dla nich trucizną. Inna biosfera ma inne prawa symetrii biocząsteczek, inne niż ziemskie, tj. mają inny klucz chiralny, który nie pasuje do naszego zamka chiralnego. Znane są przykłady stosowania leków racemicznych przez ludzi, gdy jeden z izomerów miał wyraźne działanie toksyczne, co doprowadziło do tragicznych konsekwencji. Dlatego obce istoty, w tym inteligentne, będą postrzegać substancje organiczne naszej biosfery jako toksyczne i mogą mieć taką samą reakcję, jak w przypadku racemicznych preparatów leczniczych u ludzi.
Blokada chiralności biosfery zostaje założona w początkowym momencie jej rozwoju. Jeśli klucz ich biosfery nie pokrywa się z naszym zamkiem, wówczas wykorzystanie zasobów biologicznych dla kosmitów staje się niemożliwe. Jest tylko jeden sposób na zdobycie klucza chiralnego - ewolucja. ROZWIJAĆ SIĘ RAZEM Z BIOSFERĄ ZIEMI, CZYLI BYĆ JEJ MIESZKAŃCEM. Cała biosfera na powierzchni Ziemi stanowi tarczę w stosunku do wszelkich innych organizmów, które wniknęły do biosfery, ale nie przeszły przez jej ewolucję i nie są do niej przystosowane fizjologicznie. Można sobie wyobrazić istotę pozaziemską zdolną do szybkiej ewolucji, ale stanie przed koniecznością zmiany najbardziej fundamentalnych procesów swojego ciała, tj. stanie się ziemskie.
Wszystkie żywe organizmy naszej planety i produkty ich życiowej aktywności, wpadające w ciało obcego, są śmiertelnymi agentami. W związku z tym chiralność można uznać za tarczę przed inwazjami pozaziemskimi, ponieważ nie da się przerobić biosfery pod tym względem, a tworzenie innej na jej miejscu jest bezcelowe. Każda biosfera ma prawo istnieć. Aborygeni mają zawsze rację. Inteligencja pozaziemska może rozwijać zasoby naturalne tylko na niezamieszkanych planetach, które nie mają chiralnego zamku, jak na Księżycu.
Podczas eksploracji innych planet stosuje się założenie: chiralny zamek obcej biosfery nie odpowiada naszemu kluczowi, dopóki nie zostanie udowodnione, że jest odwrotnie. Zupełny zbieg okoliczności mówi o naszym związku, jesteśmy tej samej krwi, dlatego możemy wykorzystywać i niszczyć ich naturę jak własną, ale jest to możliwe tylko u najbliższych sąsiadów Wenus i Marsa. Nasza ziemska cywilizacja również musi spełnić to założenie.
Nie można zająć innej biosfery z powodu chiralnego zamku, który zamknął naszą biosferę 3,8 miliarda lat temu. A klucz tkwi w każdej komórce naszej istoty.
Alexander Yozhik