Viva, esquerra o dreta, per alguna cosa?

2014/09/30 Carton Virto, Eider - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika
• Biologia

Una de les preguntes sobre l'evolució de la vida és per què les molècules biològiques són esquerres o dretes. Moltes molècules són quirales, és a dir, igual que les mans, tenen versions esquerre i dret, que són imatges mirall, però no iguals. I la vida ha mostrat “prioritat”, segons sigui el cas, respecte a una versió i no de les molècules. La molècula d'ADN, per exemple, és la dreta. Podria ser a l'esquerra, però no ho és, i el mateix ocorre amb altres biomolècules: la majoria dels aminoàcids són a l'esquerra, mentre que els sucres són a la dreta (la llum polaritzada es desvia en una direcció o una altra, segons la qual es classifiquen les molècules a l'esquerra o a la dreta).

Si darrere d'aquesta preferència de mans hi ha una raó física, o si va ocórrer a l'atzar, continua sent una pregunta sense resposta. Pot ocórrer que, en el moment de la vida, hi hagi hagut un desequilibri per pur atzar entre les versions esquerra i dreta de les molècules orgàniques de la sopa, i posteriorment, amb el temps, s'amplifiqués la diferència inicialment petita. Segons aquesta hipòtesi, no hi hauria una raó física concreta per a explicar per què les esquerres o les dretes són molècules biològiques.

Altres hipòtesis argumenten que existeixen fenòmens físics que poden produir un desequilibri en la quantitat de molècules esquerra i dreta, i que probablement van ser els responsables de l'asimetria de la sopa original. Un d'aquests possibles agents són els electrons esquerres, hipòtesis que alguns físics de la Universitat de Nebraska han demostrat. L'experiment, que compta amb 13 anys de recerca, acaba de publicar-se en la revista Physical Review Letters.

En l'experiment s'han utilitzat els electrons esquerra/dreta i la molècula de bromokanfor-esquerra/dreta (una molècula orgànica utilitzada com a sedant). En cada cas, els electrons lents esquerra o dreta han estat llançats contra molècules esquerra o dreta en estat gasós. Els electrons han destruït les molècules, i els resultats han demostrat que els electrons drets destrueixen més molècules dretes i els electrons més esquerres. La diferència és molt petita, 0,03%, però sistemàtica, i els investigadors han destacat que el disseny de l'experiment ha evitat altres possibles mecanismes de destrucció molecular. Aquest ha estat un dels problemes d'altres experiments que fins ara s'han dut a terme per a provar aquest tipus d'hipòtesi. Que la destrucció selectiva era la relacionada amb la polaritat de l'electró.

Raigs còsmics

Els electrons esquerrans s'originen en la desintegració beta dels nuclis radioactius i per la influència dels raigs còsmics en l'atmosfera (en aquest cas, la relació entre l'spin de l'electró i la direcció del moviment defineix si és esquerra o dreta). F. 1962 Vester, T. L. Ulbricht i H. Els investigadors Krauch van proposar que aquestes esquerres podien ser les causants de l'asimetria en aquella sopa prebiòtica, que en el cas de l'ADN va ser pionera destruint més esquerra.

Els resultats de l'experiment de físics de la Universitat de Nebraska no demostren la hipòtesi de Vester-Ulbricht, i així ho han manifestat els seus autors. Ho han considerat com un primer pas i el següent és provar què passa amb les molècules biològiques. Es tracta bàsicament d'un experiment de la ciència bàsica per a buscar una resposta a una pregunta bàsica.