Войти
Зеркальная жизнь (также называемая зеркальной жизнью, хиральной жизнью или энантиомерной жизнью) представляет собой гипотетическую форму жизни с зеркально отраженными молекулярными строительными блоками. Возможность зеркальной жизни впервые была обсуждена Луи Пастером. Хотя эта альтернативная форма жизни не была обнаружена в природе, усилия по созданию зеркальной версии молекулярного механизма биологии уже ведутся.
Многие молекулы, необходимые для жизни на Земле, могут существовать в двух зеркальных формах, называемых «левыми». "правша" и "правша", но живые организмы не используют и то, и другое. Белки состоят исключительно из левых аминокислот ; РНК и ДНК содержат только правосторонние сахара. Это явление известно как гомохиральность. Неизвестно, возникла ли гомохиральность до или после жизни, должны ли строительные блоки жизни иметь эту особую хиральность и действительно ли жизнь должна быть гомохиральна. Белковые цепи, построенные из аминокислот со смешанной хиральностью, как правило, не складываются или не действуют как катализаторы, но были сконструированы зеркальные белки, которые работают так же, но на субстратах с противоположной направленностью.>Гипотетически возможно воссоздать всю экосистему снизу вверх в хиральной форме. Таким образом, возможно создание экосистемы Земли без микробных заболеваний. В далеком будущем зеркальную жизнь можно будет использовать для создания надежных, эффективных и свободных от болезней экосистем для использования на других планетах.
Достижения в синтетической биологии, такие как синтез вирусов с 2002 года частично синтетические бактерии в 2010 году или синтетические рибосомы в 2013 году могут привести к возможности полного синтеза живой клетки из малых молекул, где мы могли бы использовать зеркальные изображения версий (энантиомеров ) молекул строительных блоков жизни вместо стандартных. Некоторые белки были синтезированы в зеркальных версиях, в том числе полимераза в 2016 году.
Реконструкция обычных форм жизни в зеркальной форме с использованием зеркального (хирального) отражения их клеточных компонентов, может быть достигнуто заменой левых аминокислот правыми, чтобы создать зеркальное отражение всех обычных белков. Аналогичным образом мы могли бы получить отраженные сахара, ДНК и т. Д., На которых отраженные ферменты работали бы идеально. Наконец, мы получили бы нормально функционирующее зеркальное отражение естественного организма - хирального двойника организма, с которым естественные вирусы и бактерии не могли взаимодействовать. Электромагнитная сила (химия) не изменяется при таком преобразовании молекулярного отражения (P-симметрия ). Существует небольшое изменение слабых взаимодействий при отражении, которое может привести к очень небольшим поправкам, но эти поправки на много порядков ниже теплового шума - почти наверняка слишком малы, чтобы изменить какую-либо биохимию. Однако существуют теории, согласно которым слабые взаимодействия могут иметь большее влияние на более длинные нуклеиновые кислоты или белковые цепи, что приводит к гораздо менее эффективному преобразованию зеркальных рибозимов или ферментов, чем нормальные рибозимы или ферменты.
Хиральным животным потребуется питаются отраженной пищей, производимой отраженными растениями. Однако большое преимущество состоит в том, что такие хиральные организмы должны жить без болезней и быть полностью невосприимчивыми ко всем вирусам и микробам.
Вирусы были бы полностью несовместимы с отраженными клеточными структурами; а бактерии, простейшие и грибы не могли функционировать, потому что они не могли найти нормальный сахар внутри отраженных организмов. Обратные сахара, циркулирующие в теле хирального организма, будут неперевариваемыми для нормальных бактерий, поэтому любая бактерия, попадающая в хиральный организм, просто умрет от голода. Хиральная среда враждебна обычным вирусам, простейшим, бактериям и т. Д.
Зеркальная жизнь представляет собой потенциальную опасность. Например, хирально-зеркальная версия цианобактерий, которой нужны только ахиральные питательные вещества и свет для фотосинтеза, могла бы захватить экосистему Земли из-за отсутствия естественных врагов, нарушив тем самым дно Земли. пищевая цепочка, производя зеркальные версии необходимых сахаров. Некоторые бактерии могут переваривать L-глюкозу ; подобные исключения дадут некоторым редким формам жизни неожиданное преимущество.
Прямым применением зеркально-хиральных организмов может быть массовое производство энантиомеров (зеркальное отображение) молекул, произведенных нормальной жизнью.
Создание одного хирального человека является основой Артура 1950 года. Рассказ К. Кларка «Техническая ошибка » из сборника рассказов. В этой истории физическая авария превращает человека в его зеркальное отражение, что теоретически объясняется путешествием через четвертое физическое измерение.
В романе 1970 года «Спок должен умереть! » Джеймса Блиша научный сотрудник USS Enterprise в хиральной форме воспроизведен в результате несчастного случая с транспортером. Он запирается в лазарете, где может синтезировать хиральные формы основных питательных веществ, необходимых для его выживания.
Инопланетная машина, которая меняет хиральность, и кровный симбиот, который функционирует должным образом только в одной хиральности, были центральными в романе Роджера Желязны 1976 года Дверные проемы в песках.
На главной планете Роман Шери С. Теппер 1989 года Трава, некоторые формы жизни эволюционировали, чтобы использовать правосторонний изомер аланина.
В научно-фантастическом романе 2014 года Cibola Burn by Джеймс С.А. Кори, на планете Илус есть местная жизнь с частично отраженной хиральностью. Это делает людей-колонистов неспособными переваривать местную флору и фауну и значительно усложняет традиционное земледелие. Следовательно, колонистам приходится полагаться на гидропонное земледелие и импорт продуктов питания.
В романе Даниэля Суареса 2017 года «Агент изменений» антагонист Отто по прозвищу «Человек-зеркало» оказывается генетически сконструированным энантиомером человека. Он смотрит на других людей с пренебрежением и самим своим присутствием вызывает у них необъяснимое отвращение.
