Хиральная чума как ещё одна причина вымирания человечества или ещё раз о том, почему Кодзима гений

В чём человечество точно преуспело — так это в придумывании (а порой и в осуществлении) всяких-разных способов собственной ликвидации. Иногда вполне реальных, как ядерная война, падение метеорита, ледниковый период и прочие напасти. А иногда — более фантастические вроде нашествие инопланетян, восстания роботов и вируса, поражающего мозг и превращающего людей в зомби. Хотя, судя по тому, что творится в мире, именно превращение в зомби мало кому грозит, ибо с мозгами сейчас напряжёнка.

Но всё вот это вот, хотя и выглядит фантастически, уже как-то привычно. Ядерное оружие, хоть и ограничено, но применялось, а новенький модный коронавирус хоть и не превращал людей в классических зомби, но очень даже влиял на органы чувств и уменьшал когнитивные способности. В общем, подобным нас уже не напугаешь, мы сами неплохо деградируем.

Поэтому человечество пошло дальше и придумало новую напасть. Она пока больше теоретическая, но, как показывают исследования, вполне возможна. И по своим последствиям запросто может превзойти все предыдущие напасти вместе взятые.

Речь идёт о чуме. Только не о той, которая косила людей десятками миллионов в средние века, а о новой её разновидности.

Есть такая игрушка Death Stranding, от геймдизайнера Хидэо Кодзимы. В геймерском сообществе он носит кличку «гений» за свои весьма нестандартные игровые решения.

Вот и Death Stranding – ровно такая же совершенно нестандартная игра в лучших традициях классической фантастики. Хотя геймплей там весьма медитативен и заключается в разноске грузов (не зря игру прозвали симулятором курьера), сюжет и атмосфера великолепны.

Если совсем кратко — на Земле произошла очередная катастрофа, называемая Выходом Смерти. Катастрофа эта соединила наш реальный мир и мир загробный, куда попадают души людей после смерти. Так получилось, что ушедшие души получили возможность возвращаться в мир живых, но уже в виде бездумных тварей:

А так как души эти состоят из антиматерии, то при взаимодействии с живыми пока людьми происходит немедленный «бум» с тотальным разрушением окружающего ландшафта. Когда миры соединились, «бумов» было очень много, в результате чего большая часть планеты накрылась, а жители теперь боятся показаться на поверхности и сидят в подземных городах.

Играть нам предстоит за курьера на территории бывших США, в задачу которого входит доставка грузов и строительство хиральной сети, призванной снова сделать Америку великой.

Собственно, хиралий — это ключевой элемент игры, пришедший в наш мир извне. Его свойства фантастичны, но в тоже время в больших количествах он очень опасен. Ну а твари, противоположные живым людям, являются зеркальным их отражением.

Игра получилась самобытной и весьма популярной - приобщились к ней уже почти 20 миллионов человек. Однако немногие знают, что хиральность — это реально существующее понятие в нашем таком же реальном мире. Мало того — это одно из ключевых свойств нашего мира. И если это понятие воплотить в жизнь на уровне бактерий, то, вполне возможно, ждёт нас всех такой же Выход Смерти, способный погубить человечество.

Так что же такое хиральность в нашем мире, а не мире игры?

Хиральность — несовместимость объекта со своим зеркальным отражением (в идеальном зеркале) любой комбинацией вращений и перемещений в трехмерном пространстве.

Самым ярким примером хиральности является наше отражение в зеркале когда левая рука заменяется на правую и наоборот. Возможно, кто-то пробовал прикинуть — а что будет, если вот того из зеркала развернуть? Не съест ли он меня? Возможно ли совпадение? Нет, невозможно. Если, например, у вас родинка слева на лице, то при попытке совмещения у отражения она будет и на правой и на левой.

Ещё один интересный пример хиральности человека — это ассиметрия нашего лица. Хотя кажется, что левая и правая сторона идентична, но на деле они отличаются, пусть и не сильно:

Ахиральность, соответственно — это когда объект и его зеркальное отражение можно полностью совместить. Если брать двухмерный мир, то на плоскости все изображения ахиральны. Какое не придумывай, достаточно его отразить ещё раз и оно полностью совпадёт с исходным.

В трёхмерном мире всё иначе: большая часть объектов хиральна, но есть и те, чьё отражение соответствует оригиналу. Например, шар и куб. Каким боком их к зеркалу не поворачивай, а отражения всегда будут совместимы.

А вот трёхмерные молекулы хиральны практически все. Хорошо подобное свойство объясняется вот в этом видео:

Хотя трёхмерный реальный мир практически весь хирален, зеркальные элементы в нём всё же встречаются. В том числе и в живой природе:

Например, вот так такие вот ракушки с левой и правой закруткой раковин. И вот тут мы подходим к сути: наличию двух форм жизни, левой и правой.

Как оказалось, на уровне молекул биологические объекты стремятся к одной из форм существования. Для ДНК и РНК стабильней оказалась правосторонняя форма, получившая название live:

Её зеркальное отображение, соответственно, получило название evil (вот такая вот игра слов). Самое забавное, что в хотя наши РНК и ДНК правосторонние, то аминокислоты, из которых строятся белки, являются левосторонними. Как оказалось, левосторонние аминокислоты заметно проще прикрепляются к правосторонней транспортной РНК. Энергии на подобный процесс уходит меньше, так что лень, можно сказать, у нас не просто в крови, а заложена в клетках.

Почему эволюция пошла именно по такому пути, в точности неизвестно. Предполагается, что правостороннюю направленность ДНК получили из-за влияния космических лучей в процессе формирования сложных веществ. В общем, в начальный период правосторонние предки ДНК/РНК забороли левосторонних, ибо быстрее шевелились.

Есть вероятность, что подобная правосторонняя хиральность ДНК свойственна не просто Земле, а вообще всей Вселенной, ибо до сих пор в живой природе практически не встречались противоположные сущности. Так это или нет — узнаем, когда к нам таки прилетят нас пожрать чужие инопланетяне или когда мы найдём зеркальные органические молекулы.

Л юди, однако — это не просто природа, нам только дай чего-нибудь придумать и сделать не как задумано. Так что как только человечество отошло от лаптей и лучин, начались разные эксперименты, в том числе и в построении разных искусственных молекул.

Выяснилось, что хиральные молекулы могут обладать разными свойствами. Там, где левосторонняя молекула приносит пользу, правосторонняя приносит вред. А бывает и так, что обе молекулы приносят пользу, только разную.

Успехи молекулярной инженерии сейчас очень велики, но всё же полноценные организмы человечество пока создавать не в состоянии. Однако ряд учёных предполагает, что в ближайшие лет эдак 10 людям удастся конструировать не только отдельные молекулы, но и полноценные бактерии. В том числи и полностью зеркальные, в которых белки, нуклеиновые кислоты и метаболиты заменены хиральными.

Собственно, что такое бактерия? Если отвлечься от того, что она считается живым существом, то это просто набор разнообразных молекул. Как вирус, клетка человека, да и всё остальное вещество. В зависимости от расположения и вида этих молекул происходит взаимодействие с другим веществом, в том числе и с другими живыми существами.

И вот тут мы подходим к главному — наша иммунная система ровно такое же сборище разнообразных молекул. Есть высокий шанс того, что хиральные бактерии будут просто-напросто проигнорированы системами существующего иммунитета. Или окажутся неэффективны, как когда-то иммунитет оказался не эффективен против чумы.

Смертность тогда достигала практически 100%, если человек заражался — он погибал. В года эпидемии умерло по разным оценкам до 200 миллионов человек, а во вторую волну до 2/3 Европы было опустошено. И это ещё хороший результат, так как связность между странами была в десятки раз ниже, чем сейчас.

Сейчас чума успешно лечится антибиотиками, однако проблема суперинфекций, выработавших меры противодействия лекарственным препаратам, никуда не делась. Человечеству очень повезло, что обитают такие супербактерии в основном в больницах.

Что будет, если такие вот зеркальные бактерии получат возможность передаваться воздушно-капельным путём? Учитывая опыт прошедшей эпидемии SARS-CoV-2, очухаются люди, скорее всего, когда будет уже поздно и зараза будет везде. Если вирулентность хиральных бактерий будет высока, а инкубационный период составит несколько недель (или пару месяцев), заражённым запросто может оказаться значительная часть населения планеты. Века сейчас не средние, долететь в любую точку мира можно за несколько часов.

Можно ли избежать всего этого? Ну или если новые эпидемии неизбежны, хотя бы уменьшить последствия?

О том, что такие бактерии не будут созданы, мечтать не приходится. Технологии не стоят на месте, молекулярные станки доступны и появляются у всё большего количества стран. Даже не стран, а у лабораторий. При грамотных специалистах средняя лаборатория запросто синтезирует какой-нибудь хиральный стафилококк:

Надеяться на карантинные мероприятия не стоит. Человечество из раза в раз доказывает, что предыдущие эпидемии его ничему не научили. Хоть как-то все начинают шевелиться только когда уже поздно.

Лекарства, разумеется, могут помочь. Но совсем не факт, что действующие антибиотики (которые суть такое же сборище молекул) помогут. Может оказаться, что не работают не только существующие препараты, но и хиральные. Бактерия также может выработать резистентность и перейти в ряд суперинфекций, которые не берёт вообще ничего.

В таком случае останется только вымирать. Тут всё будет зависеть от самих бактерий. Если они будут убивать человека быстро, можно будет отсидеться по домам. Эпидемия тогда затихнет сама собой, патоген просто не успеет распространиться. Если же смертность будет высока, но инкубационный период при этом очень долог… да ещё и получит возможность заражать животных… возможно, игра Хидэо Кодзимы действительно осуществится в реальности.

P.S. Ещё у меня есть бессмысленные и беспощадные ТГ-каналы (ну а как без них?):

О науке, творчестве и прочей дичи: https://t.me/deeplabscience

Об играх и игровой индустрии: https://t.me/gameprodev