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2018-06-11 我們都是外星人嗎?

 
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       我們所知道的生命取決於氨基酸的存在。本研究(發表在Astrophysical Journal)探討天體物理環境對氨基酸的影響,它可以告訴我們一些關於生命是如何來到地球上的以及宇宙的其他地方可能會發現像地球生命一樣的東西。

       氨基酸是構成蛋白質的基本單位,具有對掌性(chirality),又稱手性,是由希臘語的手這個字發展出來的,就像彼此鏡像的左手和右手一樣,手性分子以左手和右手對出現。這些分子對含有相同的原子和相同的化學鍵,但是不管怎麼轉,這兩個化合物像左、右手一樣,長得很像,但終究是無法重疊的!所以左手和右手都是掌性化合物(chiral molecule)。而有掌性分子就有非掌性分子(achiral molecule),他們的鏡像和本身是可以重疊的!像是椅子、球等。

       右旋氨基酸在自然界中很少見,所有多細胞的地球生命都依賴於左旋的氨基酸(甘氨酸除外,與其鏡像相同)。這很奇怪,在實驗室裡製造氨基酸(例如著名的米勒- 尤里實驗和後來的實驗,證明閃電可以啟動原始湯中氨基酸的形成),生成左手和右手的機率大致為50-50左右,那為什麼生活中會偏愛左旋氨基酸呢?目前還不清楚。另一種說法是,對左旋分子的異常是從遠處引入的,例如,通過攜帶氨基酸的隕石撞擊地球。許多隕石含有少量的左旋氨基酸,這告訴我們在太空中的某些過程可能會在手性分子中產生過多的左旋。

  左旋分子從哪裡來?本論文的作者提出,氨基酸可能存在於塵埃顆粒的表面或嵌入在流星體或行星內,當受到具有強磁場的天體(例如膨脹的超新星或新生的中子星)發射大量反微中子的撞擊過程中,左旋氨基酸比右旋更有可能在衝擊下存活下來。這個效應並不是很大,因為大多數微中子會通過而沒有相互作用,但作者估計這個過程可能會導致左旋氨基酸過量1%,相當於隕石中看到的過量百分比。或許,足以在年輕的地球上留下左旋分子的異常。

  總的來說,左旋氨基酸的異常可以由強磁場和電子反微中子源的交互作用所引起。那麼我們都是外星人嗎?也許是,也許不是。

資料來源:https://astrobites.org/2018/05/10/raise-your-left-hand/

編譯: 吳典諺

顯示在左邊的兩種形式的丙氨酸是手性配對

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