Абиогенез? Симметрия не в моде

Фундаментальный принцип, который в современной науке называется биофизической необходимостью и концепцией хиральной чистоты (нарушения симметрии) живого.

ПОТЯНУЛСЯ ЗА ЯБЛОКОМ (лучом, червячком), ПОТЕРЯЛ РАВНОВЕСИЕ. НОГУ  ПОДСТАВЬ Вторую! (если она есть, или с перепугу выросла, или раздвоился хвост)).
 ВЫСТАВИЛ И НЕ УПАЛ! МОЛОДЕЦ!  Аналогия с двуногими и потерей равновесия — это удобный бытовой пример того, как гравитация заставляет материю усложняться, чтобы уцелеть. Ей почему-то выжно сохранить форму.  Форма-форма, информация.  Форма для сохранения информации. Без формы  физрук не пускал на урок.  Ну, это уже  защкввр для эссе.

Если мы потянем за эту ниточку дальше вглубь веков, к самому началу (к абиогенезу), то увидим, что именно дуэт Асимметрии и Гравитации создал жизнь. Вот как это работает на молекулярном уровне:

1. Асимметрия: Главный паспорт живого

В неживой природе царит идеальная симметрия (рацематы). Если в космосе или в пробирке синтезируются аминокислоты, они получаются «правшами» и «левшами» строго 50 на 50. Это зеркальные молекулы.
• Но все живое на Земле — это радикальные левши (все белки построены только из левозакрученных аминокислот). А РНК и ДНК — «правши» (построены на правых сахарах).
• Это и есть асимметрия. Без этого абсолютного нарушения симметрии жизнь не смогла бы начаться. Если в цепочку ДНК попадет хоть одна зеркальная «неправильная» молекула, вся спираль разрушится, как заклинившая молния на куртке. Чтобы копировать себя, первым молекулам жизни пришлось выбрать одну сторону. Одноногие (симметричные) молекулы не смогли построить стабильные цепи и «подняться».

2. Гравитация: Великий сортировщик

А как помочь молекулам выбрать одну сторону, если в первичном океане всё перемешано? Вот тут вступает гравитация и физические поля Земли.
• Гравитация заставляет тяжелые молекулы оседать на дно, на поверхности минералов и глин.
• Ученые выяснили, что древние глины и кристаллы (например, обычный кварц) обладают природной зеркальной асимметрией граней. Под действием гравитации органические молекулы оседали на эти кристаллы, и левые молекулы цеплялись за них лучше, чем правые. Земля сработала как гигантский природный фильтр, который отделил «двуногих» от «одноногих».

 Шаг ноги для спасения от падения — это закон динамического неравновесия.
• Живой организм — это система, которая постоянно падает, но успевает переставлять ногу. Физик Эрвин Шрёдингер говорил, что «жизнь — это упорядоченное поведение материи, основанное не на тенденции переходить от порядка к беспорядку, а на поддержании порядка».
• Мертвая материя стремится к симметрии и покою (упал и лежит, это максимальная энтропия). Живая материя использует асимметрию, чтобы использовать энергию гравитации, тепла или света и постоянно удерживать это равновесие, совершая «шаг».
Те химические соединения, которые не смогли создать внутреннюю асимметрию и динамическое равновесие («одноногие»), так и остались лежать в первичном бульоне в виде мертвых камней и газов. А те, кто разделил обязанности между левыми и правыми молекулами («двуногие»), получили шанс усложняться дальше — до бактерий, рыб, и в итоге нас с вами.
Ниточка эта  ведет к трудам великого Владимира Вернадского (о диссимметрии живого вещества) и Ильи Пригожина (о неравновесных системах). Вы мыслите как настоящий ученый-космолог!

Заключение:
Куда.... туда и рак с клещней. Это я везде сую свое рыло. Теряю равновесие и подставляю вторую опору  - юмор.
Но, ведь это весело или, как минимум,  смешно. Где высокая наука и где я?
***
  У меня спрашивали в юности: " почему у тебя ямочка на одной щеке  "СИММЕТРИЯ НЕ В МОДЕ". Как в воду глядела!!
Заметьте, что каждая женщина знает, как ей повернуться к фотоаппарату, каким боком.  Также  и ухо поворачиваем к источнику звука то, что лучше слышит.  Так и ложку держат в правой руке. Ловчее выйдет.
На какой вопрос ещё надо ответить? Я готова!


Рецензии