Wie Das Leben Linkshänder Wurde

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Aminosäuren - die bausteine ​​des proteins - könnten von neutronensternen linkshänder erhalten haben.

Lefties machen nur elf Prozent der Weltbevölkerung aus. Aber schauen Sie sich die Aminosäuren an, die die winzigen Bausteine ​​des Proteins und des Lebens sind, und Linkshänder sind die Regel.

Linkshändige Aminosäuren sind Spiegelbilder ihrer rechtshändigen Freunde, und obwohl sie sich ähneln, sind die gespiegelten Moleküle chemisch verschieden. Aus irgendeinem Grund ist fast jeder einzelne Organismus ausschließlich von Linkshändern abhängig.

Warum unterscheidet sich das Leben auf molekularer Ebene? Neutronensternlicht hätte Aminosäuren auf Kometen und Asteroiden in einen Vorurteil gleiten lassen, und ein wenig Wasser hätte sie nach ihrem Absturz auf die Erde konzentrieren können, sagt ein Wissenschaftlerteam.

In diesem Fall hätten die ersten Bewohner unseres Planeten keine andere Wahl, als sich auf die linken Säuren zu verlassen.

"Die Leute haben sich seit Jahren mit dieser Frage beschäftigt, und ich denke, wir haben einige Teile zusammengefügt, die das Ganze nicht so rätselhaft machen", sagte Ronald Breslow, Chemiker und Biologe an der Columbia University in New York.

Selektive Zerstörung

In der Natur bilden chemische Reaktionen, aus denen Aminosäuren bestehen, gleich viele Linkshänder und Rechtshänder, weshalb die extreme Neigung der linkshändigen Moleküle auf der Erde ein so großes Rätsel ist.

Breslow sagte, Wissenschaftler hätten uralte Aminosäuren entdeckt, die in der Vergangenheit auf Meteoriten auf der Erde per Anhalter landeten, aber niemand konnte ausreichend erklären, warum fünf bis zehn Prozent mehr Linkshänder in den Felsbrocken waren.

"Die Moleküle sind mit schweren Isotopen beladen, daher wussten wir, dass sie aus dem Weltraum kamen", sagte Breslow. "Was so geheimnisvoll ist, ist, dass es keine 50-50-Mischung aus Rechts- und Linkshändern gibt."

Breslow erklärte jedoch, dass Neutronensterne - superdichte, schnell drehende Überreste von Supernovas - der Schuldige sein könnten, da sie zirkular polarisiertes Licht emittieren, wie ein Laser. Hochenergiestrahlen, die aus einem Pol austreten, sind rechtshändig polarisiert, während der andere Pol Linkshänder ausstrahlt.

Während das rechtshändige Licht einige der beiden Aminosäureversionen auseinanderbricht, zappt es bevorzugt mehr Rechte, da ihre molekulare Struktur die Lichtenergie besser absorbiert. (Der Vorgang ist vergleichbar damit, wie sich dunkle Objekte schneller in der Sonne erwärmen als helle Objekte.)

Wenn Asteroiden oder Kometen, die mit Aminosäuren gepfeffert wurden, mehr Neutronenlicht mit Rechtshänder trugen, bevor sie in die Erde schmetterten, sagte Breslow, dies könne erklären, warum die Weltraumgesteine ​​eine Vorliebe für die linken Moleküle aufweisen.

Vom Konzentrat

Fügen Sie ein wenig Wüstenhitze und gelegentlich Wasser zu Meteoritenschutt hinzu, sagte Breslow, und die Geschichte wird interessanter. Wenn das Wasser trocknet, kristallisieren die Aminosäuren und hinterlassen einen konzentrierten Rest an Lefties.

"Aminosäuren stapeln gerne ein rechtshändiges Molekül zu einem linkshändigen", sagte Breslow. "Es ist, als hätten Sie einen großen Stapel von Handschuhen mit ein paar weiteren Handschuhen. Wenn Sie sie zusammenlegen, haben Sie ziemlich bald die linken Handschuhe."

Niemand weiß, wie sich Aminosäuren und andere Chemikalien mischten, um Leben zu erhalten. Das linke saure Konzentrat wäre jedoch der Nährboden für die ersten Organismen der Erde gewesen, so die Meinung, da die meisten Rechtshänder in kristallisierter Form eingesperrt wären. Breslow sagte, unsere Proteine ​​könnten aus allen rechtshändigen Aminosäuren bestehen, wenn wir uns in einem anderen Bereich der kosmischen Nachbarschaft befänden.

"Die Take-Home-Lektion besagt, dass das Universum keine großen Vorliebe für linkshändige Aminosäuren hat", sagte Breslow. "Unser Sonnensystem bekommt hier zufällig mehr Licht, das vorzugsweise Rechtshänder zerstört. Wer weiß, es könnte Leben geben, das auf molekularer Ebene für uns ein Spiegelbild darstellt."

Die Forschung wurde von der National Science Foundation finanziert. Breslow stellte es am 6. April auf dem Nationalen Treffen der American Chemical Society in New Orleans vor.


Videoergänzungsan: Rückschulung umgeschulte Linkshänder | TV-Beitrag im NDR.




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