為什麼天然胺基酸都是「左撇子」?這「鍋」可能是宇宙的

如果你細心觀察，會發現生物界中的「左撇子」現象很常見：花園裡的蝸牛大部分貝殼都朝著同一個方向旋轉。有時，你可能會發現其中一個是反著來的，但這種例外是極其罕見的。

這種結構鏡像是一種被稱為手性或旋向性的現象，它也可以在分子中找到。

就像蝸牛殼一樣，它們也會很大地傾向其中一個或另一個方向——這就是所謂的同質性。

天然胺基酸——蛋白質的組成部分——幾乎都是左旋的，或者說是「左撇子」。

另一方面，像那些構成RNA和DNA的天然糖，幾乎都是右旋的，或者說是「右撇子」。

這很重要:如果你用另一種形式的分子替換這些分子中的任何一個，整個系統就會崩潰。

人們認為手性可能是生命出現的必要條件，但並不知道它最初是如何或為什麼發生的。如果你在實驗室中創造胺基酸和糖，你會得到左旋和右旋形式的相當均勻的混合。那麼為什麼生物分子應該是同質的呢?

兩位科學家現在已經提出了一種可能的解釋，即生命是由來自外太空的強大力量塑造的。

更具體地說，是宇宙射線對地球大氣層的轟擊，宇宙射線以高能粒子(如原子核和質子)的形式輻射，以接近光速的速度在銀河系中不斷流動。

「我們認為，我們現在在地球上所看到的生物旋向性是在磁極輻射中進化的結果，突變率的微小差異可能促進了基於DNA的生命的進化，而不是它的鏡像，」 高能天體物理學家Noemie Globus解釋說,在研究時他是史丹福大學卡弗裡粒子天體物理學和宇宙學研究所訪問學者。

宇宙輻射——就像其他形式的輻射一樣——增加了生物體的細胞突變率。

在地球上，我們受到大氣和磁場的相對保護。(這也是為什麼太空人在太空中患癌症的風險會增加。)

我們星球的磁場使大量宇宙輻射偏轉;沒有發生偏轉的物質，在進入大氣層後會衰變為基本粒子。

當這些粒子到達地面時，大多數宇宙輻射只以介子的形式存在——類似於電子的基本粒子。

介子的壽命比許多基本粒子都要長，平均為2.2微秒。因為它們以接近光速的速度移動，它們可以在地球表面以下幾百米的地方快速移動，然後衰變為電子。

它們，以及它們衰變形成的電子，也以同樣的方向被極化。

這對目前的生命形式影響不大。但研究人員表示，早期生命，當它剛剛作為自我複製分子出現時，會比我們現在脆弱得多。

他們提出，這些早期的分子看起來更像實驗室裡創造的分子——兩種手性形式的健康混合。但是持續不斷的磁極化子的全球轟擊可能會引起一個非常小，但非常持久的手性偏倚。

隨著時間的推移——很長一段時間，數十億代人——這種影響可能會看到一種手性形式首先開始佔據優勢，然後佔據主導地位，剩下的另一種形式越來越少。

史丹福大學的理論天體物理學家Roger Blandford說:「這有點像拉斯維加斯的輪盤賭，你可能會對紅色的口袋產生輕微的偏好，而不是黑色的口袋。」

「玩幾個遊戲，你永遠不會注意到。但是如果你玩這個輪盤很多年，那些習慣賭紅色的人會賺到錢，而那些賭黑色的人會輸掉並離開。」

現在，科學家們可以通過很多方式來判斷這個概念的合理性：比如將細菌浸泡在磁極化輻射中，並測量突變率。這可以告訴我們，極化是否真的會引起手性偏向。

如果這是真的，那就意味著在生命中扮演如此重要角色的同質性可能不像一些人認為的那樣是地球獨有的，因為宇宙射線在整個宇宙中是無處不在的。

這也就意味著，其他行星上也可能存在生命的必要條件。

編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

原文來源：

https://www.msn.com/en-us/news/technology/the-building-blocks-of-life-are-left-handed-and-the-reason-could-come-from-deep-space/ar-BB14wzLh

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