L’emergere della manualità molecolare, o chiralità, nella biologia primordiale è una questione affascinante che è stata oggetto di ampie ricerche e dibattiti nel campo dell’astrobiologia e della biochimica. Sebbene i meccanismi esatti attraverso i quali le molecole chirali si siano originate e siano diventate dominanti nei sistemi biologici non sono ancora del tutto compresi, esistono diverse ipotesi e teorie che tentano di spiegare questo fenomeno. Ecco alcuni fattori e processi chiave che potrebbero aver avuto un ruolo nell’emergere della manualità molecolare nella biologia primordiale:

Eccesso enantiomerico:

Nelle prime fasi dell'evoluzione chimica, prima dell'emergere dei sistemi biologici, la formazione di molecole organiche nello spazio interstellare avrebbe potuto comportare un leggero eccesso di un enantiomero rispetto alla sua immagine speculare. Questo fenomeno è noto come eccesso enantiomerico e potrebbe essere stato influenzato da fattori come la luce polarizzata circolarmente proveniente da fonti cosmiche o interazioni asimmetriche nelle particelle di polvere interstellare.

Sintesi asimmetrica:

I processi biologici, come le reazioni catalizzate da enzimi, possono esibire sintesi asimmetrica, in cui un enantiomero specifico di una molecola viene prodotto preferenzialmente rispetto alla sua immagine speculare. Ciò può verificarsi a causa della stereospecificità degli enzimi, che possono interagire in modo diverso con ciascun enantiomero. Tali processi enzimatici potrebbero aver amplificato e perpetuato l’eccesso enantiomerico osservato nell’ambiente prebiotico.

Selezione prebiotica:

Fattori ambientali, come le interazioni con minerali o altre molecole chirali, potrebbero aver favorito la sopravvivenza o la propagazione di un enantiomero rispetto all'altro. Ciò potrebbe aver portato all’arricchimento di specifiche molecole chirali in determinati ambienti e contribuito al graduale predominio dell’utilizzo di una sola mano nei sistemi biologici.

Autocatalisi e amplificazione chirale:

Alcune molecole chirali possono agire come autocatalizzatori, promuovendo la propria replicazione e amplificazione. Questo processo, noto come autocatalisi, potrebbe aver svolto un ruolo significativo nell’aumentare l’abbondanza di un enantiomero e stabilire una distorsione chirale nei primi sistemi biologici.

Vale la pena notare che l’emergere dell’utilizzo di una sola mano è strettamente intrecciato con l’origine della vita stessa, e le condizioni e i processi specifici che hanno portato al predominio dell’utilizzo di una sola mano in biologia rimangono un’area attiva di ricerca ed esplorazione scientifica.