Het licht uit jonge sterren bevoordeelt linkshandige moleculen en zo het leven

Al meer dan een eeuw staan scheikundigen voor het raadsel waarom het leven op aarde uit enkelhandige moleculen bestaat. Enkelhandige moleculen zien eruit alsof ze maar één kant opdraaien: ofwel linksom, ofwel rechtsom. De ene vorm is het spiegelbeeld van de andere, net zoals de linkerhand het spiegelbeeld is van de rechterhand. Wanneer scheikundigen kunstmatig moleculen maken, dan ontstaan gewoonlijk beide vormen. Maar de aminozuren waaruit de eiwitten van ons lichaam zijn opgebouwd, draaien uitsluitend linksom. Promovendus Wim Noorduin van de Radboud Universiteit Nijmegen heeft nu met collega’s aangetoond dat het licht van jonge sterren de trigger hiervoor kan zijn geweest (Nature Chemistry, 1 november 2009).

Jonge sterren stralen circulair gepolariseerd licht uit, dat ofwel linksom, ofwel rechtsom draait. Noorduin onderzocht experimenteel wat het effect van dit soort licht is op een oplossing van gemodificeerde aminozuren, waarvan de ene helft linksdraaiend was en de andere rechtsdraaiend. In de oplossing waren vaste kristallen in evenwicht met de vloeistof.

In de gebruikte moleculen werd linksdraaiend licht net iets meer geabsorbeerd door de rechtsdraaiende moleculen, en andersom. Linksdraaiend licht zet zo een reactie in gang waarbij er binnen een dag of drie net iets meer linksdraaiende kristallen dan rechtsdraaiende ontstaan. Om deze omzettingsreactie te versnellen, gebruiken de onderzoekers een truc die ze vorig jaar publiceerden: ze malen de kristallen fijn. Binnen enkele uren vormen zich dan alleen maar kristallen waarvan de moleculen dezelfde kant op draaien als het triggerlicht.

Het is speculeren of er op aarde ook ooit zo’n fijnmaalproces is geweest, maar het uitgroeien van de onbalans gebeurt ook zonder het fijnmalen, alleen duurt het dan veel langer. De natuur had die tijd, onderzoekers in een laboratorium natuurlijk niet.

Het verbazingwekkende, aldus Noorduin, is dat een zwakke lichtbron van circulair gepolariseerd licht al het kleine zetje kan geven waardoor aminozuren ofwel allemaal linksdraaiend worden, ofwel allemaal rechtsdraaiend. Het licht van jonge sterren is daarom een kandidaat voor de trigger van enkelhandig leven. Maar er zijn ook andere mogelijke verklaringen. Dat het alleen maar toeval is bijvoorbeeld, of dat meteorietinslagen voor een onbalans hebben gezorgd. Bennie Mols