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多くの有機分子には利き手があります。私たちの左手と右手のように、それらは 2 つの鏡像の形のいずれかになります。キラリティとして知られるこの特性は、地球上の生命の主要な側面です。私たちの DNA のバックボーンを形成する糖はすべて右利きです。私たちのタンパク質を作る分子構成要素は左利きです。キラリティーの起源に関する 2014 年の記事「生命の始まりの物語に見られる新しいひねり」で指摘したように、この極端なキラリティーがどのようにして発生したかという問題は、生命の起源における大きな謎です。それは生命の出現後に生物学的に生じたのでしょうか?それとも、生命が誕生する前に、化学的および物理的な力が共謀してキラル分子を作成したのでしょうか?
先週 Science で報告された新しい発見 、研究者は星間空間で最初の複雑な有機キラル分子を特定しました。分子であるプロピレンオキシドは、射手座 B2 として知られる塵とガスの雲の中に浮遊しているのが発見され、これまでに宇宙で発見された中で最も構造的に複雑な化学物質の 1 つです。
科学者たちは、星間塵の雲の中を渦巻く粒子同士の衝突によって、単純な有機分子が生成される可能性があると考えています。これらの雲内の星間塵の粒子上に形成される氷は、これらの分子をますます複雑な構造に結び付けることができます.分子は、科学者が電波望遠鏡を使用して検出できる明確な特徴を発します。新しい調査結果は、国立科学財団のグリーン バンク望遠鏡での 10 年にわたるプロジェクトである Prebiotic Interstellar Molecular Survey から明らかになりました。
科学者たちは、この発見がキラル分子が宇宙でどのように形成されるかを解明するのに役立つことを望んでおり、それが今度はここ地球上のキラリティの起源を明らかにする可能性があります. 「宇宙でキラル分子を発見したことで、これらの分子が隕石や彗星に到達する前に、どこでどのように形成されるかを研究する方法がようやく得られました」バージニア州シャーロッツビル、天文台からの声明。
しかし、多くの科学者は、超新星からの円偏光の到着など、純粋に物理的な現象だけで生命の極端なキラリティーを十分に説明できるとは考えていません。 2014 年の記事では、そのような理論に疑問を持っていた 2 人の研究者に話を聞きました。ダートマス大学の理論物理学者であるマルセロ・グライザーは、生命のキラリティーの起源を説明する純粋に物理的な理論が「生命と非生命の美しい結合」を生み出すことに注目しました。しかし、これらの物理的偏りは小さすぎて、生命の極端なキラリティーを説明できないと彼は言いました。カリフォルニア州ラホーヤにあるスクリプス研究所の生化学者であるジェラルド・ジョイスは、偏光や放射性崩壊などの物理的な力の効果は、化学反応のノイズの中で失われるだろうと言って、その感情を繰り返した. 「宇宙のこのような小さな非対称性は、針を動かすのに十分ではありません」と彼は言いました.
キラリティーと生命の起源の詳細については、私たちのストーリーをご覧ください。
Quanta Magazine の David Kaplan、Petr Stepanek、Ryan Griffin。カイ・エンゲルによる音楽
ビデオ: デビッド・カプランは、地球上の生命の起源に関する有力な理論を探ります。
