Энтропия внутри нас создает суперструктуры

Ученые Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе выяснили, что хиральность молекул вызвана фундаментальными физическими законами Вселенной.

Подавляющее большинство белков и других функциональных молекул в нашем организме могут существовать в двух различных формах, которые являются зеркальным отображением друг друга, как правая и левая рука. Удивительно, но наш организм и большинство живого на планете предпочитают только одну из этих молекулярных форм.

Есть много гипотез о том, почему земная природа предпочла, например, аминокислоты с левой ориентацией, а сахара - с правой.

Энтропия заставляет треугольники приобретать хиральность, свойственную важнейшим молекулам живых организмов

Команда американских ученых решила экспериментально проверить, как образуются хиральные молекулы. Исследователи использовали промышленную технологию литографии, которая применяется для изготовления компьютерных чипов. Ученые взяли миллионы микрочастиц в форме ахиральных треугольников. Затем частицы были «сбиты» в плотную структуру, и к своему удивлению ученые обнаружили, что ахиральные треугольники спонтанно сформировали два супертреугольника с определенной хиральностью.

"Это довольно странно, - говорит ведущий автор исследования профессор химии и физики Томас Дж. Мейсон. - Вы начинаете с ахиральных компонентов с броуновским движением и в итоге получаете хиральные суперструктуры. Я бы не поверил в это и за миллион лет".

Томас Мейсон считает, что причина этого явления - энтропия. Данный процесс обычно рассматривается как сила "разупорядочения", мера хаоса. Однако это представление не отражает его тонкие аспекты. В нашем случае, когда треугольные частицы на ровной поверхности взаимодействуют в структуре с очень высокой плотностью, каждая частица стремится получить максимальную "свободу маневра" и становится частично упорядоченной частью жидкого кристалла.

Ученые Калифорнийского университета заинтригованы открытием подобного влияния физических законов на биологические системы. Они планируют подробно изучить данное явление и открыть еще одну главу в знаниях о происхождении жизни.