De Pesach Benson • 21 mai 2026

Ierusalim, 21 mai 2026 (TPS-IL) — Un nou studiu israelian sugerează că direcția unui câmp magnetic poate influența modul în care se comportă moleculele biologice cheie, o descoperire care ar putea face lumină asupra chimiei fundamentale legate de originile vieții.

Cercetarea a fost efectuată de oameni de știință de la Universitatea Ebraică din Ierusalim și Institutul de Științe Weizmann. Aceasta indică faptul că diferențele subtile dintre atomi pot afecta modul în care moleculele se mișcă și reacționează atunci când sunt expuse la câmpuri magnetice și la o proprietate cuantică cunoscută sub numele de spin electronic.

Studiul a fost condus de prof. Yossi Paltiel de la Universitatea Ebraică din Ierusalim și prof. Michal Sharon de la Institutul de Științe Weizmann.

Cercetătorii s-au concentrat asupra L-metioninei, un aminoacid care servește drept unul dintre elementele de bază ale vieții. La fel ca multe molecule biologice, metionina este chirală, ceea ce înseamnă că există în două forme de imagine în oglindă, similare mâinilor stângă și dreaptă. Viața pe Pământ folosește aproape exclusiv una dintre aceste forme, iar oamenii de știință au căutat mult timp să înțeleagă de ce.

Pentru a investiga, echipa a trecut o soluție de metionină printr-un filtru specializat care conținea particule magnetice minuscule. Unele dintre molecule conțineau un izotop de carbon mai greu (carbon-13 în loc de carbon-12, care este mai comun).

Rezultatele au fost neașteptate.

Moleculele răspund la direcția magnetică

În funcție de direcția câmpului magnetic, moleculele mai grele și cele mai ușoare s-au comportat diferit. În unele cazuri, moleculele mai grele s-au mișcat mai lent, în timp ce cele mai ușoare au trecut mai repede. În alte cazuri, modelul s-a inversat, ca și cum moleculele ar fi fost reținute temporar și apoi eliberate.

Cercetătorii au declarat că aceste efecte „nu au fost aleatorii”, ci au fost consistente, măsurabile și legate direct de orientarea magnetică.

Pentru a explica fenomenul, oamenii de știință au examinat spinul electronic, o proprietate cuantică în care electronii și nucleele atomice se comportă ca și cum ar fi obiecte mici care se rotesc. Direcția spinului poate influența modul în care acestea interacționează cu materialele.

Se știe deja că moleculele chirale precum metionina interacționează cu spinul electronic printr-un mecanism numit selectivitate de spin indusă de chiralitate. În termeni simpli, forma unei molecule poate influența modul în care electronii se deplasează prin ea.

Cercetătorii au descoperit că acest efect se extinde și la izotopi — atomi care sunt aproape identici, dar diferă ușor ca masă și spin nuclear.

„Această lucrare introduce spinul ca un nou jucător în chimia izotopilor”, au declarat cercetătorii.

Izotopii funcționează ca „amprente” în știință, ajutând cercetătorii să urmărească originea moleculelor și să înțeleagă procesele chimice, inclusiv cele legate de apariția vieții pe Pământul timpuriu.

Descoperirile pot contribui, de asemenea, la înțelegerea modului în care viața a ajuns să favorizeze o formă „chirală” de molecule în detrimentul alteia, o chestiune de durată în biologie.

Cercetătorii sugerează că mediile magnetice, prezente probabil pe Pământul timpuriu, ar fi putut influența ce molecule s-au format și au persistat, modelând subtil evoluția chimică timpurie.

Un control îmbunătățit asupra separării izotopilor ar putea avea și aplicații practice, inclusiv imagistică medicală mai eficientă, tehnologii de tratament al cancerului, urmărirea surselor de poluare, monitorizarea ciclurilor apei și sprijinirea cercetării climatice. Aplicațiile suplimentare pot include arheologia și geologia, în special datarea cu radiocarbon.

Studiul se referă, de asemenea, la domeniul biologiei cuantice, care explorează dacă efectele cuantice, cum ar fi spinul electronic, joacă un rol în sistemele biologice. Dacă câmpurile magnetice pot influența moleculele într-o manieră dependentă de spin, acest lucru poate sugera că fenomenele la scară cuantică au contribuit la modelarea proceselor biologice fundamentale.

Cercetătorii au concluzionat că spinul și magnetismul „introduc un nou strat de control în chimie”.

Descoperirile au fost publicate în revista peer-reviewed Chem.