Včera sme s vami diskutovali o „kozmickej infekcii“, konkrétne o tom, ako sa môžeme chrániť pred mimozemskými mikróbmi, mimozemským životom a ako sami nepreniesť naše baktérie a mikróby na vzdialené planéty. Pri hľadaní materiálu na túto tému som narazil na zaujímavú teóriu Alexandra Ežika o chirálnom hrade našej biosféry. Nemôžem posúdiť jeho dostatočnú vedeckú platnosť. Možno je to iba hypotetická teória, ktorá nie je podložená hlbokými poznatkami, alebo možno v nej niečo naozaj je.
V každom prípade bolo pre mňa zaujímavé prečítať si ho a radím vám.
Autori sci-fi často popisujú zajatie našej planéty mimozemšťanmi so zničením celej biosféry. Nie je to však neškodné ani pre nás - jej pôvodných obyvateľov, a o to viac pre nich. Nebezpečenstvo čaká na každom kroku. Okolo mnohých organizmov s rôznymi hierarchickými úrovňami organizácie hmoty prestupujú všetky telesá na zemskom povrchu. Nájdeme ich v každej kvapke vody, každom zrnku piesku. Odpadové produkty obyvateľov Zeme sú pre mimozemšťanov smrteľné.
Chirality (anglická chirality, z gréckeho chéir - hand), koncept v chémii, ktorý charakterizuje vlastnosť objektu tak, že je nezlučiteľný s jeho odrazom v ideálnom plochom zrkadle. Prvýkrát ho formuloval v roku 1884 W. Thomson, ale rozšíril sa až po roku 1966, keď ho do stereochémie zaviedol W. Prelog.
Ľudia, ktorí vyrastali na Sibíri, sa vo vlhkej tropickej Afrike ukazujú ako mimozemšťania, a to pre neschopnosť ich organizmov voči tomuto podnebiu a africkým parazitom. A musíte sa dať zaočkovať, aby ste sa tam cítili bezpečne.
Mimozemšťania sú na Zemi oveľa ťažší ako dokonca vo vesmíre. Po väčšinu histórie vývoja (90%) bola zemská atmosféra anaeróbna (bez kyslíka). Je preto pravdepodobnejšie, že cudzinci nedýchajú vysoko okysličený vzduch. Kyslík je silné oxidačné činidlo a je jedom pre mnohých obyvateľov zemskej biosféry. Baktériám trvalo stovky miliónov rokov, kým si našli miesto v tomto novom prostredí s kyslíkom. Faktom je, že vznikli a žili v inom prostredí v atmosfére bez kyslíka, takže bakteriálne prípravky musia byť odfúknuté pomocou dusíka alebo vzduchu bez kyslíka, aby nezomreli. Ukázalo sa, že baktérie sú na ich planéte mimozemšťania. Ale na Zemi je veľa miest, kam sa dostane veľmi málo kyslíka, a tam nájdu svoj domov.
Existuje úplne objektívny dôvod, prečo nemôže byť Zem zachytená mimozemskou inteligenciou. Nejde o mimozemskú „šľachtu“, ale o symetriu štruktúry organických molekúl produkovaných živými organizmami v našej biosfére.
Jean-Baptiste Bio, člen parížskej akadémie, založil v roku 1815, že kyselina vínna polarizuje svetlo. Pokiaľ sa ale táto kyselina (racemát) získa umelou metódou, potom nedochádza k polarizácii svetla. V tom čase sa už vedelo, že sú to živé organizmy, ktoré produkujú kyselinu vínnu, ktorá má polarizačnú aktivitu.
Propagačné video:
Vysvetlenie tejto vlastnosti podal jeho mladý študent Louis Pasteur. Objavil princíp asymetrie kryštálov kyseliny vínnej (v tvare). Odlišovali sa ako skutočný objekt svojim zrkadlovým obrazom. Tento geniálny odhad!
L. Pasteur za prítomnosti svojho učiteľa ručne separoval kryštály vytvorené z racemátu počas jeho odparovania. Ak niekto na tomto základe oddelí kryštály od ostatných a potom sa rozpustí v rôznych bankách, zistí sa, že pri prechode roztokom polarizujú svetlo rôznymi smermi. Po zmiešaní sa získa racemát, ktorý nemá vlastnosť polarizácie.
Ukázalo sa, že živé organizmy dôsledne produkujú iba jednu formu molekuly, ktorá sa síce dá chemicky získať v roztoku, ale dá sa z nej získať iba racemát. Je ľahké pochopiť, ak si niekto predstaví, že organizmy vytvárajú organickú molekulu „ručne“po jednom kuse, ako napríklad pravé alebo ľavé rukavice. Za umelých podmienok nastáva chemická reakcia v objeme roztoku s celou škálou ľavotočivých a pravotočivých molekúl súčasne, kde sa okrem potrebných tvoria aj nepotrebné. L. Pasteur tiež zistil, že určité mikroorganizmy požierajú iba jeden konkrétny druh cukru s rovnakými polarizačnými vlastnosťami.
Následne sa ukázalo, že kryštály rôznych tvarov tvoria izoméry (enantioméry) líšiace sa princípom symetrie. Izoméry majú rovnaké zloženie a štruktúru, až na jednu vlastnosť - sú zrkadlovo symetrické, t.j. ich obrazy nemožno zarovnať bez zrkadlenia jedného z objektov.
Symetria je hlavným pojmom modernej stereochémie, ktorá umožňuje pochopiť štruktúru biopolymérov. Nejde o polarizáciu svetla, ale dôležité je niečo iné - molekuly rovnakého zloženia sa môžu líšiť v symetrii usporiadania ich častí (radikálov). Živé organizmy vytvárajú vždy iba jeden typ symetrie molekúl. Prírodné bielkoviny obsahujú hlavne aminokyseliny levogyrátu, zatiaľ čo komplexné sacharidy a nukleotidy (monoméry DNA a RNA) zahŕňajú pravotočivé cukry.
Teraz sa tento princíp používa na stanovenie biomorfizmu organickej hmoty meteoritov, ropy a podobne.
Táto vlastnosť vznikla v najskorších štádiách vývoja biosféry. Predstavme si, že v čase vzniku biosféry sa priblížilo veľa organizmov s rôznymi metódami výroby biopolymérov a rôznymi typmi symetrie počiatočných zložiek. Na rôznych planétach sa budú rovnaké molekuly líšiť tvarom kvôli rozdielom v praveku a špecifickosti chemického zloženia. Vo výsledku je náhodne vybraný jeden z mnohých procesov tvorby biopolymérov, ktorý potom používajú všetky ostatné bunkové organizmy. Náhodná sada tvarov symetrie biopolymérov vytvára v každej biosfére jedinečné tajomstvo zámku.
Napríklad chiralita molekúl kyseliny vínnej s určitou pravdepodobnosťou bude pre nás a pre nich odlišná, pretože voľba procesu jej vzniku vyplýva z náhodnosti voľby „molekulárneho vzoru“, aj keď sú prírodné zákony podobné. Vo výsledku musí mať každá biosféra vo vesmíre svoj vlastný tajný zámok.
Termín chirality následne zaviedol lord Kelvin (William Thomson), ktorý predstavil izoméry molekúl racemátu ako dve ruky, ktoré na seba nemožno superponovať. Je to chiralita, ktorá je základom bunkovej syntézy vysoko špecifických enzymatických systémov a imunitných reakcií, teda všetkých najdôležitejších procesov v živom organizme.
Chirálnym zámkom biosféry treba rozumieť súbor izomérnych látok tvorených živými organizmami biosféry planéty so špecifickou štruktúrou (asymetriou). Napríklad proteíny syntetizované umelo z D-aminokyselín nie sú organizmom asimilované; baktérie fermentujú iba jeden z izomérov bez ovplyvnenia druhého. Je dokázané, že L-nikotín je niekoľkonásobne toxickejší ako D-nikotín (L - ľavý, D - pravý). Prekvapivý jav prevládajúcej úlohy iba jednej z foriem symetrie biomolekúl v biologických procesoch môže mať pre nás zásadný význam. Náš „pas“je chiralita molekúl nášho tela.
Moderný výskum potvrdzuje možnosť panspermie. Povedzme, že tvory formované na inej planéte môžu skončiť na Zemi napríklad tak, že letia vo vnútri meteoritu. Je opísaný pád fragmentov horúceho meteoritu do jazera. Padá so syčaním, ale kým sa dostane na dno, zmrzne na ňom ľadová guľa. Ľad sa vytvára v dôsledku hlbokého vesmíru chladného vo vnútri meteoritu, ktorý vychádza na povrch a zmrazuje vodu. Vo vnútri meteoritu, horúceho z povrchu, sú podmienky pre osadníkov prijateľné. V procese zvetrávania minerálov meteoritov môžu cudzinci vstúpiť do našej biosféry. Čo ich čaká?
Zrazia sa s organickými látkami úplne iného charakteru, ktoré sú pre ne jedom. Iná biosféra má iné zákony symetrie biomolekúl, odlišné od tých zemských, t.j. majú iný chirálny kľúč, ktorý sa nezmestí do nášho chirálneho zámku. Sú známe príklady použitia racemických liekov ľuďmi, keď jeden z izomérov mal výrazný toxický účinok, ktorý mal tragické následky. Preto budú mimozemské bytosti vrátane inteligentných vnímať organické látky našej biosféry ako toxické a môžu mať rovnakú reakciu ako v prípade racemických liekov u ľudí.
Chirality lock biosféry je položený v počiatočnom okamihu jeho vývoja. Ak sa kľúč ich biosféry nezhoduje s naším zámkom, potom je využitie biologických zdrojov pre mimozemšťanov nemožné. Existuje iba jeden spôsob, ako získať chirálny kľúč - vývoj. SPOLOČNE SA VYVINÚŤ S BIOSFÉROU ZEME, ZNAMENÁVAJÚCI BÝT JEJ REZIDENTOM. Celá biosféra na povrchu Zeme je štítom vo vzťahu k akýmkoľvek iným organizmom, ktoré prenikli do biosféry, ale neprešli jej vývojom a nie sú na ňu fyziologicky prispôsobené. Možno si predstaviť mimozemskú bytosť schopnú rýchleho vývoja, bude však čeliť potrebe zmeniť najzásadnejšie procesy svojho tela, t.j. stane sa pozemským.
Všetky živé organizmy našej planéty a produkty ich životnej činnosti, ktoré spadnú do tela mimozemského mimozemšťana, sú smrteľní agenti. V dôsledku toho môže byť chiralita považovaná za štít pred mimozemskými inváziami, pretože v tomto ohľade nie je možné prerobiť biosféru a je zbytočné vytvárať na jej mieste inú. Akákoľvek biosféra má právo na existenciu. Domorodci majú vždy pravdu. Mimozemská inteligencia môže rozvíjať prírodné zdroje iba na neobývaných planétach, ktoré nemajú chirálny hrad, ako napríklad na Mesiaci.
Pri skúmaní iných planét sa používa domnienka: chirálny zámok mimozemskej biosféry nezodpovedá nášmu kľúču, kým sa nepreukáže opak. O našom vzťahu hovorí úplná zhoda okolností, sme rovnakou krvou, preto môžeme ich prirodzenú povahu zneužiť a zničiť ako našu vlastnú, ale je to možné len u najbližších susedov Venuše a Marsu. Aj naša pozemská civilizácia musí spĺňať túto domnienku.
Nie je možné obsadiť inú biosféru kvôli chirálnemu hradu, ktorý našu biosféru uzavrel pred 3,8 miliardami rokov. A kľúč spočíva v každej bunke našej bytosti.
Alexander Jožik