Молекулы многих сложных органических веществ (аминокислот, белков, углеводов) характеризуются хиральностью (англ. chirality, от греч. cheir – рука) – свойством молекулы быть несовместимой со своим зеркальным отражением любой комбинацией перемещений в трёхмерном пространстве, как наша левая и правая рука. Молекулы, образующие живые организмы, могут обладать единственной ориентацией – «правой» или «левой». Например, молекулы ДНК всегда имеют вид спирали, закрученной вправо, а белки живых организмов построены только из «левых» аминокислот. Значение зеркальной симметрии в организации жизни на нашей планете очень велико, так как хиральные молекулы могут существенно отличаться как по своей биологической активности, так и по совместимости с другими природными соединениями, подходя друг к другу, как ключ к замку.
Запах мятной жевательной резинки обусловлен пахучим веществом – L-карвоном («левой» ориентации). Запах тмина обусловлен D-карвоном. Разницу в запахе между этими хиральными молекулами улавливают 80 % людей, 20 % эту разницу не чувствуют.
Поместите кусочек мятной жевательной резинки в одну пробирку, 10 семян тмина – в другую, в третью пробирку – или кусочек жвачки, или семена тмина. Закройте пробирки пробками. Попросите одноклассника закрыть глаза, понюхать содержимое каждой пробирки по очереди и определить, какие пробирки пахнут одинаково, а какая имеет другой запах. В свою очередь, понюхайте содержимое пробирок, приготовленных им. К какой группе людей вы относитесь?
Симметрия в живой природе никогда не бывает абсолютной, всегда присутствует какая-то доля «несимметрии». Хотя с симметрией мы встречаемся практически всюду, но при этом замечаем часто не её саму, а её нарушение – асимметрию.
Симметрия и асимметрия – две полярные противоположности объективного мира. На разных уровнях развития материи присутствует то симметрия – относительный порядок, то асимметрия тенденции нарушения покоя, движения, развития.
Асимметрия присутствует уже на уровне элементарных частиц и проявляется в абсолютном преобладании в нашей Вселенной частиц над античастицами. Известный физик Ф. Дайсон писал: «Открытия последних десятилетий в области физики элементарных частиц заставляют нас обратить особое внимание на концепцию нарушения симметрии. Развитие Вселенной с момента её зарождения выглядит как непрерывная последовательность нарушений симметрии. В момент своего возникновения при грандиозном взрыве Вселенная была симметрична и однородна. По мере остывания в ней нарушается одна симметрия за другой, что создаёт возможности для существования всё большего и большего разнообразия структур. Феномен жизни естественно вписывается