Ученые опасаются, что «зеркальная жизнь» может погубить человечество

Фото из открытых источников

Многие ученые всерьез обеспокоены потенциальной угрозой «зеркальной жизни»: гипотетических организмов, построенных из молекул, которые полностью отличаются от тех, что мы находим в природе.

Многие основные строительные блоки живых организмов, включая ДНК и аминокислоты, обладают определенной «лево- или правосторонней» структурой.

Если бы это произошло наоборот, например, двойная спираль ДНК закрутилась влево, а не вправо, то эти «зеркальные» версии жизни могли бы незаметно проникнуть сквозь биологическую защиту животных, растений и людей.

Стоит подчеркнуть, что зеркальная жизнь еще не открыта и не разработана.

Однако исследователи из Университета Стратклайда и Даремского университета в Великобритании опубликовали в журнале Royal Society Open Science возможный метод обнаружения этой угрозы.

Метод основан на циркулярно поляризованной люминесценции (ЦПЛ), особом свойстве света, которое позволяет определить хиральность объекта (также называемую его направлением распространения) по тому, как его волны закручиваются, подобно штопору, во время своего распространения.

«Зеркальная жизнь представляет собой маловероятную, но крайне серьезную глобальную угрозу биобезопасности, которая привлекла внимание биоученых, правительств и международных организаций по безопасности», — пишут исследователи. «В этом контексте мы сформулировали первый известный принцип анализа, позволяющий отличать зеркальную жизнь от обычной».

Круговая поляризация света не нова — она используется, например, в некоторых 3D-очках для кинотеатров, — но исследователи предполагают, что, добавив флуоресцентные зонды к образцу и измерив, как свет закручивается вокруг него по спирали, можно обнаружить жизнь в зеркале.

В данном исследовании никаких тестов не проводилось, но авторы описывают, как существующая технология обнаружения CPL может быть адаптирована для камер, микроскопов и других типов сканеров, предназначенных для поиска перевернутых молекулярных структур.

«Если предположить, что зеркальная жизнь химически аналогична обычной земной жизни, то эти сигналы круговой поляризации света в принципе можно использовать для оценки хиральности и, таким образом, обеспечить метод защиты от зеркальной жизни», — пишут исследователи.

Одним из ключевых преимуществ обнаружения CPL является то, что для его тестирования не потребуется выводить организмы с зеркальной жизнью, а исследовательская группа также предполагает, что для снижения вероятности ложноположительных результатов можно использовать несколько различных зондов одновременно.

Далее исследователи планируют протестировать некоторые из этих зондов на обычных клетках, что позволит получить больше информации о том, как можно обнаружить их перевернутые версии. Предстоит еще много работы по доработке методов обнаружения света и флуоресцентного окрашивания.

«Мы призываем других исследователей, являющихся экспертами в этих методах, рассмотреть, как можно адаптировать и использовать методы и оборудование для проверки на наличие зеркальной жизни, а также в тех случаях, когда может быть целесообразен дополнительный анализ», — пишут исследователи.

Одна из проблем подготовки к любой угрозе жизни, подобной зеркальному отражению, заключается в том, что такой угрозы пока не существует — или, по крайней мере, мы её не обнаружили. Помимо разработки в биологических лабораториях, исследователи предполагают, что она может присутствовать на других планетах или даже в отдельных частях Земли, хотя они считают это гораздо менее вероятным.

Одна из самых больших проблем связана с бактериями, обладающими зеркальной хиральностью, которые могут сделать существующие лекарства бесполезными (поскольку они предназначены для определенной молекулярной хиральности) и привести к глобальным пандемиям, которые невозможно будет контролировать.

Ряд научных и регулирующих органов признали потенциальную опасность зеркальной жизни и призывают к строгим ограничениям на разработку зеркальных бактерий в лабораторных условиях – хотя, конечно, всегда могут найтись нарушители, игнорирующие правила.

Лучший способ защитить себя — это создать детекторы и средства противодействия до появления жизни в зеркале, и это исследование является значительным шагом в этом направлении.

«Метод CPL может стать основным методом анализа для выявления существующих биологических угроз, связанных с зеркальной жизнью, а также заложить основу для мероприятий по биологическому надзору, которые, вероятно, будут необходимы для практической защиты от искусственной зеркальной жизни», — пишут исследователи.