【探索手性起源 10.】
(10. 手性进化论①)
生命的载体生物体具有手性,不仅在微观上表现为它们的分子结构是单一手性的,在宏观上表现为它们的结构是手性的,而且在行为上也是手性偏向性的。那么就有两个问题:首先,生命的手性到底是怎么来的?其次,大自然为什么偏爱单一的手性?前一个叫“手性起源问题”,后一个叫“同手性问题”。这两个问题是生命进化的核心谜团之一,至今都没有得到满意的解释。
这里最为关注的是生命的手性起源问题,地球上的生命也是宇宙演化发展的高级复杂过程的结果,这当中手性也是随着生命的进化而在进化。那么孰先孰后呢?这又是一个“蛋鸡悖论”。对此回答有生命说与非生命说两种不同的说法。生命说认为先有生命后有生命的手性;非生命说则认为先有生命的手性后有生命。见下图展示。
为此,两种假说展开了各自的论证。生命说的本质是进化论,认为生命的手性产生于生命的遗传进化过程,或产生于生命进化的稍后阶段,是生命进化的必然结果。而非生命说则有随机波动论和生命之前的手性选择确定论两种设定。前者为手性对映体随机波动,然后微扰放大而形成单一的手性分子结构;后者为在生命形成之前已有手性选择确定某种单一的手性分子结构。
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