Вчера мы с вами обсуждали «космическую заразу», а именно как нам защититься от внеземных микробов, внеземной жизни и как самим не привнести на далекие планеты свои бактерии и микробы. При поиске материала на эту тему мне попалась интересная теория от Александра Ежика про хиральный замок нашей биосферы. Не могу судить о ее достаточной научной обоснованности. Возможно это просто гипотетическая теория, не подтвержденная глубокими знаниями, а может быть в этом действительно что то есть.
Во всяком случае мне было интересно это почитать и вам советую.
Часто фантасты описывают захват инопланетянами нашей планеты с уничтожением всей биосферы. Но она не безобидна даже для нас – исконных её жителей, а уж тем более для них. Опасность поджидает на каждом шагу. Вокруг множество организмов разных иерархических уровней организации вещества пронизывают все тела на земной поверхности. Их можно найти в каждой капле воды, каждой песчинке. Продукты жизнедеятельности обитателей Земли смертельно опасны для инопланетян.
Хиральность (англ. chirality, от греч. chéir — рука), понятие в химии, характеризующее свойство объекта быть несовместимым со своим отображением в идеальном плоском зеркале. Впервые сформулировано в 1884 У. Томсоном, но распространение получило только после 1966, когда было введено в стереохимию В. Прелогом.
Люди, которые выросли в Сибири, оказываются инопланетянами во влажной тропической Африке, в силу неприспособленности их организмов к этому климату и африканским паразитам. И надо кучу поставить прививок, чтобы чувствовать себя там в безопасности.
Инопланетянам гораздо сложнее на Земле, чем даже в космосе. Большую часть истории развития (90%) атмосфера Земли была анаэробной (без кислорода). Следовательно более вероятно, что пришельцы не дышат воздухом с высоким содержанием кислорода. Кислород – сильнейший окислитель и для множества жителей земной биосферы является ядом. Бактериям понадобилось сотни миллионов лет, чтобы в этой новой для себя кислородной среде найти свое место. Дело в том, что они зародились и жили в другой в бескислородной атмосфере, поэтому бактериальные препараты приходится обдувать азотом или бескислородным воздухом, чтобы они не погибли. Бактерии оказались инопланетянами на своей планете. Но на Земле есть множество мест, куда кислорода попадает очень мало, и там они находят свой дом.
Существует совершенно объективная причина, по которой Земля не может быть захвачена внеземным разумом. Это не инопланетное «благородство», а симметрия строения органических молекул, произведенных живыми организмами нашей биосферы.
Член Парижской Академии Жан-Батист Био в 1815 г. установил, что винная кислота поляризует свет. Но, если искусственным способом получить эту кислоту (рацемат), то поляризация света отсутствует. В то время уже было известно, что именно живые организмы вырабатывают винную кислоту, обладающую поляризационной активностью.
Объяснение этого свойства было дано его молодым учеником Луи Пастером. Он обнаружил принцип асимметрии кристаллов винной кислоты (по форме). Они отличались как реальный объект с его зеркальным отражением. Эта догадка гения!
Л. Пастер в присутствии своего учителя вручную разделил кристаллы, образовавшиеся из рацемата при его выпаривании. Если разделить одни кристаллы от других по этому признаку и затем растворить в разных колбах, то обнаруживается, что они в разном направлении поляризуют свет при его прохождении через раствор. При их смешивании получается рацемат, который не обладает свойством поляризации.
Оказалось, живые организмы с завидным постоянством вырабатывают только одну форму молекулы, что в то время как химическим путем в растворе можно было получить только рацемат. Это легко понять, если представить, что организмы делают органическую молекулу «в ручную» по одному лекалу, как правую или левую перчатки. В искусственных условиях химическая реакция происходит в объеме раствора со всем разнообразием левовращающих и правовращающих свет молекул одновременно, где, кроме нужных, образуются и ненужные. Л. Пастер так же обнаружил, что определенные микроорганизмы поедают только один определенный вид сахаров с одинаковыми поляризационными свойствами.
В последующем оказалось, что разные по форме кристаллы формируют различающиеся по принципу симметрии изомеры (энантиомеры). Изомеры идентичны по составу и строению кроме одного свойства – они зеркально симметричны, т.е. их изображения не могут быть совмещены, без зеркального отражения одного из объектов.
Симметрия — основное понятие современной стереохимии, позволяющее понять строение биополимеров. Дело не в поляризации света, а важно другое — одинаковые по составу молекулы могут различаться по симметрии расположения своих частей (радикалов). Живые организмы всегда делают только одного типа симметрии молекулы. В состав природных белков входят преимущественно левовращающие аминокислоты, а сложные углеводы и нуклеотиды (мономеры ДНК и РНК) включают правовращающие сахара.
Теперь, на этом принципе основано определение биоморфности органики метеоритов, нефти и тому подобного.
Это свойство возникло на самых ранних этапах развития биосферы. Представим себе, что к моменту образования биосферы подошло множество организмов с разнообразными способами производства биополимеров и разными видами симметрии исходных компонентов. На различных планетах в силу различия в предыстории и специфики химического состава одни и те же молекулы будут отличаться по форме. В итоге, из множества процессов формирования биополимеров случайным образом выбирается один, который а дальнейшем используется всеми другими клеточными организмами. Случайный набор форм симметрии биополимеров создает уникальный секрет замка в каждой биосфере.
Например, хиральность молекул винной кислоты с некоторой вероятностью у нас и у них будет разная, так как выбор процесса её образования вытекает из случайности выбора «молекулярного лекала», даже если схожи законы природы. В итоге, в мироздании каждая биосфера должна иметь свой секретный замок.
Термин хиральность в последующем введен лордом Кельвином (Уильям Томсон), представившим изомеры молекул рацемата, как две руки, которые нельзя наложить друг на друга. Именно хиральность лежит в основе клеточного синтеза высокоспецифичных ферментативных систем и иммунных реакций, то есть всех важнейших процессов в живом организме.
Под хиральным замком биосферы следует понимать набор изомерных веществ, образованных живыми организмами биосферы планеты, имеющих специфическое строение (асимметрию). Например, белки, синтезированные искусственным путём из D-аминокислот, не усваиваются организмом; бактерии сбраживают лишь один из изомеров, не затрагивая другой. Доказано, что L-никотин в несколько раз ядовитее D-никотина (L – левый, D – правый). Удивительный феномен преимущественной роли только одной из форм симметрии биомолекул в биологических процессах может иметь фундаментальное значение для нас. Наш «паспорт» – это хиральность молекул нашего организма.
Современные исследования подтверждают возможность панспермии. Допустим, существа, образовавшиеся на другой планете, могут оказаться на Земле, например, перелетев внутри метеорита. Описано падение осколков раскаленного метеорита в озеро. Он падает с шипением, но пока достигает дна на нем намерзает шар льда. Лед образуется из-за глубокого космического холода внутри метеорита, который выходит на поверхность, замораживая воду. Внутри раскаленного с поверхности метеорита сохраняются условия приемлемые для переселенцев. В процессе выветривания минералов метеорита пришельцы могут выйти в нашу биосферу. Что же их ждет?
Они столкнутся органическими веществами совершенно другой природы, которые являются для них ядом. Другая биосфера, имеет иные законы симметрии биомолекул, отличные от земных, т.е. они имеют иной хиральный ключ, который не подходит к нашему хиральному замку. Известны примеры использования людьми рацемических медицинских препаратов, когда один из изомеров оказывал выраженное токсическое действие, что приводило к трагическим последствиям. Поэтому, инопланетные существа, в том числе и разумные, будут воспринимать органические вещества нашей биосферы, как токсические, и у них может быть реакция такая же, как в случае с рацемическими медицинскими препаратами у человека.
Замок хиральности биосферы закладывается в начальный момент её развития. Если ключ их биосферы не совпадает с замком нашей, то использование биологических ресурсов для инопланетян становится невозможным. Приобрести хиральный ключ можно только одним путем – эволюционировать. ЭВОЛЮЦИОНИРОВАТЬ ВМЕСТЕ С БИОСФЕРОЙ ЗЕМЛИ, ЗНАЧИТЬ БЫТЬ ЕЁ ЖИТЕЛЕМ. Всюдность биосферы на поверхности Земли является щитом по отношению к любым другим организмам, проникшим в биосферу, но не прошедшим через её эволюцию, и физиологически не приспособленные к ней. Можно представить себе внеземное существо способное к быстрой эволюции, но оно сталкнется с необходимостью изменения самых фундаментальных процессов своего организма, т.е. оно станет земным.
Все живые организмы нашей планеты и продукты их жизнедеятельности, попадая в тело инопланетного пришельца, являются смертоносными агентами. Следовательно, хиральность можно рассматривать, как щит от внеземных вторжений, так как переделать биосферу в этом отношении невозможно, а создавать другую на её месте бессмысленно. Всякая биосфера имеет право на существование. Аборигены всегда правы. Осваивать природные ресурсы внеземной разум может только на необитаемых планетах, не имеющих хирального замка, как на Луне.
При освоении других планет используется презумпция: хиральный замок инопланетной биосферы не соответствует ключу нашей, пока не доказано обратное. Полное совпадение говорит о нашем родстве, мы одной крови, следовательно, можем эксплуатировать и уничтожать их природу как свою, но такое возможно только на ближайших соседях Венере и Марсе. Наша земная цивилизация также должна выполнять эту презумпцию.
Оккупировать другую биосферу невозможно из-за хирального замка, закрывшего нашу биосферу 3.8 млрд. лет назад. А ключ лежит в каждой клеточке нашего существа.
