«Праве» та «ліве» життя

Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.

Щоб зрозуміти, як народилося життя на Землі, потрібно, мабуть, передусім усвідомити, як мономерні молекули амінокислоти, цукру, нуклеотиди перетворилися на найпростіші молекулярні системи, здатні до реплікації — самоповторенню.

Сценарій походження життя починається ніби з переджиттєвого стану органічних речовин. На цьому етапі відбулося утворення та накопичення мономерних молекул. Другий етап – формування тих «будівельних» полімерних блоків (полінуклеотидів та поліпептидів), з яких і склалися живі системи. Перехід від першого етапу до другого, судячи з досліджень вчених, — один із найзагадковіших у ході еволюції. Справа в тому, що утворення досить довгих полімерів, що складаються з більш ніж трьох мономерних ланок, дуже утруднено в середовищі, де міститься рівна кількість мономерних молекул правих і лівих форм («правші» і «шульги»), дзеркально симетричних один одному.

Вони в природі зустрічаються однаково часто, адже для «живого» полімеру потрібен лише один із двох варіантів. Зі зростанням довжини полімеру в такому середовищі все менш імовірною стає його здатність до самоподвоєння — реплікації, а без неї немає життя.

А от якщо середовище складається тільки з правих або лівих форм, то полімери в ньому утворюються досить довгі, і їх стійка реплікація можлива. Отже, кажуть науковці, матеріал, придатний для утворення та еволюції найпростіших систем, здатних до самореплікації, міг накопичитися лише в органічному середовищі, де сильно порушилася дзеркальна симетрія, тобто де чомусь залишилися лише молекули: або «правші», або «шульги».

Таким чином, на передбіологічних етапах еволюції, ймовірно, йшли якісь фізико-хімічні процеси, що призвели до глобального порушення дзеркальної симетрії органічного середовища.