حیات آینه‌ای؛ موجوداتی که می‌توانند از دفاع بدن انسان عبور کنند

به گزارش مجله خبری نگار/سیناپرس، دانشمندان درباره خطر احتمالی نوعی حیات فرضی به نام «حیات آینه‌ای» (Mirror Life) هشدار می‌دهند؛ موجوداتی که از مولکول‌هایی ساخته شده‌اند که ساختار فضایی آنها تصویر آینه‌ای مولکول‌های موجود در طبیعت است. اکنون پژوهشگران دانشگاه استراثکلاید و دانشگاه دورهام در بریتانیا، روشی پیشنهادی برای شناسایی این شکل احتمالی از حیات ارائه کرده‌اند که می‌تواند به توسعه ابزار‌های پایش و تشخیص این تهدید کمک کند.

حیات روی زمین بر پایه مولکول‌هایی شکل گرفته است که ساختار فضایی مشخصی دارند. برای مثال، اسید‌های آمینه موجود در موجودات زنده زمینی عمدتاً از نوع چپ‌گرد هستند و مارپیچ دوگانه دی‌ان‌ای نیز جهت پیچش مشخصی دارد. این ویژگی که «دست‌سانی مولکولی» (Chirality) نامیده می‌شود، به معنای وجود دو ساختار مولکولی است که تصویر آینه‌ای یکدیگرند، اما بر هم منطبق نمی‌شوند.

در حیات آینه‌ای، این آرایش مولکولی می‌تواند معکوس باشد؛ به این معنا که مولکول‌های سازنده موجودات زنده، به‌جای ساختار متداول روی زمین، شکل آینه‌ای آن را داشته باشند.

حیات آینه‌ای هنوز کشف نشده است

پژوهشگران تأکید می‌کنند که حیات آینه‌ای تاکنون نه در طبیعت کشف شده و نه در آزمایشگاه ساخته شده است؛ بااین‌حال، احتمال ظهور آن نگرانی‌هایی جدی در حوزه امنیت زیستی ایجاد کرده است. بر اساس هشدار‌های علمی، یکی از نگرانی‌های اصلی به باکتری‌های آینه‌ای مربوط می‌شود. چنین موجوداتی ممکن است به دلیل تفاوت ساختار مولکولی، از برخی سازوکار‌های دفاع زیستی بدن انسان، جانوران و گیاهان عبور کنند یا در برابر دارو‌هایی که بر اساس ساختار مولکولی متداول طراحی شده‌اند، مقاومت نشان دهند.

در صورت شکل‌گیری و گسترش چنین موجوداتی، احتمال بروز پیامد‌های گسترده زیستی و حتی همه‌گیری‌هایی وجود دارد که مهار آنها دشوار باشد.

تشخیص حیات آینه‌ای با کمک نور پیچ‌خورده

پژوهشگران در مقاله‌ای که در نشریه Royal Society Open Science منتشر کرده‌اند، یک روش پیشنهادی برای شناسایی این ساختار‌های مولکولی معرفی کرده‌اند. این روش بر پدیده‌ای به نام «لومینسانس قطبیده دایره‌ای» (Circularly Polarized Luminescence یا CPL) متکی است.

در این روش، ویژگی‌های نور می‌تواند اطلاعاتی درباره دست‌سانی یا جهت‌گیری فضایی مولکول‌ها آشکار کند. نور قطبیده دایره‌ای به‌گونه‌ای حرکت می‌کند که میدان موج آن در مسیر انتشار، حالتی مارپیچی دارد. بررسی نحوه پیچش این نور می‌تواند به شناسایی تفاوت میان ساختار‌های مولکولی چپ‌گرد و راست‌گرد کمک کند.

پژوهشگران پیشنهاد می‌کنند با افزودن کاوشگر‌های فلورسنت به نمونه‌های مورد بررسی و اندازه‌گیری الگوی نور گسیل‌شده از آنها، بتوان ساختار‌های مولکولی معکوس را شناسایی کرد. اگرچه نور قطبیده دایره‌ای پیش از این نیز در فناوری‌هایی مانند برخی عینک‌های سه‌بعدی سینما کاربرد داشته است، استفاده از آن برای شناسایی حیات آینه‌ای رویکردی پیشنهادی و جدید محسوب می‌شود.

توسعه دوربین‌ها و میکروسکوپ‌های تشخیص حیات آینه‌ای

به گفته پژوهشگران، فناوری‌های موجود برای اندازه‌گیری لومینسانس قطبیده دایره‌ای می‌توانند با تغییراتی در قالب دوربین‌ها، میکروسکوپ‌ها و دیگر تجهیزات اسکن و تصویربرداری به کار گرفته شوند تا ساختار‌های مولکولی معکوس را شناسایی کنند.

یکی از مزیت‌های این روش آن است که برای ارزیابی اولیه آن نیازی به تولید موجودات زنده آینه‌ای نیست. همچنین، استفاده هم‌زمان از چند کاوشگر مختلف می‌تواند احتمال نتایج مثبت کاذب را کاهش دهد. البته این پژوهش هنوز شامل آزمایش عملی برای شناسایی حیات آینه‌ای نبوده و محققان در مرحله بعد قصد دارند عملکرد برخی از این کاوشگر‌ها را روی سلول‌های معمولی بررسی کنند. این آزمایش‌ها می‌تواند اطلاعات بیشتری درباره نحوه شناسایی نسخه‌های آینه‌ای ساختار‌های زیستی فراهم کند.

تهدیدی که باید پیش از ظهور آن برایش آماده شد

یکی از دشواری‌های اصلی مقابله با تهدید حیات آینه‌ای این است که هنوز وجود آن به اثبات نرسیده است. پژوهشگران احتمال می‌دهند چنین ساختار‌هایی در آینده در آزمایشگاه‌های زیستی ایجاد شوند. همچنین، حضور احتمالی آنها در سیارات دیگر یا مناطق دورافتاده و جداافتاده زمین نیز مطرح شده است؛ هرچند این سناریو‌ها از نظر پژوهشگران احتمال کمتری دارند. برخی نهاد‌های علمی و نظارتی نیز با توجه به پیامد‌های احتمالی این فناوری، خواستار اعمال محدودیت‌های جدی بر توسعه باکتری‌های آینه‌ای در آزمایشگاه‌ها شده‌اند.

پژوهشگران معتقدند توسعه ابزار‌های تشخیص و راهکار‌های مقابله‌ای پیش از ظهور احتمالی این موجودات، یکی از مهم‌ترین اقدامات برای کاهش خطرات آینده است.

در مقاله منتشرشده آمده است که روش لومینسانس قطبیده دایره‌ای می‌تواند به‌عنوان یک ابزار غربالگری اولیه برای شناسایی خطرات زیستی ناشی از حیات آینه‌ای موجود به کار رود و در عین حال، پایه‌ای برای توسعه سامانه‌های پایش زیستی با هدف مقابله با حیات آینه‌ای مصنوعی فراهم کند.