Czy możliwe jest lustrzane życie?

Kiedy patrzymy w lustro, widzimy siebie – podobnych, ale odwróconych. W chemii istnieje dokładnie taki sam fenomen: wiele cząsteczek występuje w dwóch odmianach, będących swoim lustrzanym odbiciem. Najbardziej intrygujące są pod tym względem aminokwasy, czyli maleńkie cegiełki, z których zbudowane są wszystkie białka w naszych ciałach.

I tutaj zaczyna się zagadka: życie na Ziemi korzysta wyłącznie z lewoskrętnych aminokwasów. Ich prawoskrętne odpowiedniki istnieją, da się je stworzyć w laboratorium, a nawet znajdowano je w meteorytach, ale… żadna roślina, bakteria czy zwierzę nie używa ich do budowy własnego ciała. Dlaczego?

Lewa i prawa ręka chemii

Dwa typy aminokwasów różnią się tylko ułożeniem atomów w przestrzeni – tak jak lewa i prawa dłoń. Wyglądają podobnie, mają ten sam „skład”, ale nie nakładają się na siebie. W nauce oznacza się je literami:

• L (levo) – lewoskrętne, wykorzystywane w całym znanym nam życiu,

• D (dextro) – prawoskrętne, występujące bardzo rzadko w naturze.

Dlaczego życie wybrało L-aminokwasy?

To pytanie fascynuje naukowców od dekad. Istnieje kilka hipotez:

Kosmiczna loteria – w przestrzeni kosmicznej pewne procesy, jak promieniowanie czy oddziaływania magnetyczne, mogły delikatnie „faworyzować” lewą stronę. Jeśli życie narodziło się z materii przyniesionej przez meteoryty, wybór mógł być przesądzony.

Przypadek utrwalony ewolucją – pierwsze cząsteczki RNA lub białka, które zaczęły się powielać, korzystały akurat z L-aminokwasów. Gdy już raz się to zdarzyło, inne warianty nie miały szans.

Wpływ minerałów – niektóre kryształy (np. kwarcu) działają jak „szablony”, które mogą produkować częściej jedną odmianę cząsteczki niż drugą.

A co z prawą stroną?

Czy życie oparte na prawoskrętnych aminokwasach mogłoby istnieć? Tak – przynajmniej w teorii. Białka zbudowane z D-aminokwasów byłyby stabilne, mogłyby pełnić podobne funkcje jak nasze. Ale taki „prawoskrętny świat” nie mógłby współdzielić biosfery z naszym:

• nasze enzymy nie rozpoznałyby prawoskrętnych cząsteczek,

• organizmy zbudowane z L i D nie mogłyby się nawzajem odżywiać ani wchodzić w głębsze interakcje.

To oznacza, że gdyby na innej planecie powstało życie oparte na D-aminokwasach, byłoby dla nas całkowicie „obce” – podobne w formie, ale niemożliwe do wymiany z nami.

Lustro życia

Historia lewo- i prawoskrętnych aminokwasów to opowieść o delikatnym wyborze, który przesądził o losach całego życia na Ziemi. Gdyby natura postawiła na inną stronę, bylibyśmy nie do poznania – choć może w lustrze takiego świata zobaczylibyśmy kogoś dziwnie znajomego.

---