Cianidas nėra tik paskutinė priemonė užfiksuotiems Holivudo filmų šnipams. Tai taip pat labai svarbus ankstyvojo gyvenimo chemijos komponentas. Ir dabar nauji tyrimai nustato, kad cianidas galėjo skristi į Žemę meteoritų pavidalu.
Tam tikros primityvių meteoritų grupės, įskaitant didelę, kuri 1969 m. Nukrito netoli Murchisono (Australija), pavyzdžiuose yra cianido, stabiliai sujungto su geležimi ir anglies monoksidu. Tos pačios rūšies struktūros yra randamos fermentuose, vadinamuose hidrinazėmis šiuolaikinėse bakterijose ir archajoje, ir tai gali leisti manyti, kad ankstyvasis gyvenimas pasiskolintas iš meteoritų arba kad ankstyvoji Žemės geologija sudarė tuos pačius cianido junginius, sakė tyrimo bendraautorius Michaelas Callahanas. chemikas Boiso valstijos universitetas.
„Kai tyrinėjate šiuos primityvius meteoritus, tarsi įšoksite į laiko mašiną ir galėsite grįžti atgal studijuoti šių senovinių medžiagų“, - „Callahan“ pasakojo „Live Science“. "Ir tada jūs surasite šiuos ryšius su gyvenimu ir senovės biologija".
Siekiantis cianido
Callahanas ir jo kolegos pradėjo ieškoti cianido kosminėse uolienose po to, kai paskelbė 2011 m. Straipsnį, kuriame atrado nukleobazes meteorituose. Branduolinės bazės, tokios kaip guaninas ar adeninas, yra tarp DNR sudėtinių dalių. Callahan teigė, kad nukleobazių ir jų pradinių asteroidų chemija atrodė taip, tarsi tai priklausytų nuo cianido kaip reaktyvinio. Tačiau jis nebuvo įsitikinęs, kad galės rasti meteorituose bet kokį cianidą, net jei jis kadaise egzistavo. Cyanidas yra labai reaktyvus, sakė Callahanas, todėl jis tikėjosi, kad jis bus sunaudotas ir pakeistas dar ilgai, kol jis nusileis žemėje.
Tačiau tyrimo bendraautorė Karen Smith, taip pat Boiso valstijos analitinė chemikė, turėjo cianido analizės pagrindą, todėl tyrėjai surinko ir išbandė meteoritų pavyzdžius, kurių dauguma buvo rasti Antarktidoje. Penki iš meteoritų buvo tam tikros rūšies angliavandeniai chondritai, vadinami CM chondritais, kuriuose yra nukleobazės ir kiti biologiniai elementai, pavyzdžiui, aminorūgštys. Vienas iš tų CM chondritų buvo Murchisono meteoritas, nusileidęs Australijoje 1969 m., Stulbinantis vietinius gyventojus dideliu ugnies kamuoliu.
Norėdami rasti ir išgauti cianidą, tyrėjai pasiskolino metodus, kurie paprastai buvo naudojami nuodingų medžiagų radimui nuotekose, likusiuose po pramoninių procesų, sakė Callahanas. Jie panaudojo rūgštį junginiams iš meteoritų išgauti, o po to atliko daugybę analizių, įskaitant masių spektrometriją ir skysčių chromatografiją, kurios abi leido identifikuoti sudedamąsias ekstrahuojamos medžiagos dalis.
Cianidas nustebina
Jų nuostabai, tyrėjai rado cianidą. Kiekviename CM chondrite buvo cheminės medžiagos, tuo tarpu nė viename iš kitų meteoritų tipų nebuvo. (Tyrėjai netgi išbandė garsųjį Marso meteoritą, kuris, kaip teigiama, turėjo svetimų gyvybių įrodymus - cianido ten nėra.)
Atrodo, kad cianidas išgyveno milijardus metų kosmose ir ugningą kelionę ilsėtis lediniame Antarktidoje, nes buvo stabiliai sujungtas su anglies monoksidu ir geležimi. „Tai tikrai klasikinė neorganinė chemija“, - teigė Callahanas.
Nepaisant to, kad jis stabilus, cianidas taip pat gali išsiskirti iš meteorito, pridūrė Callahanas, ir tai daro jį intriguojančiu galimu gyvybės kilmės žaidėju. Vandens ir ultravioletinių spindulių derinys galėjo išlaisvinti cianidą iš meteoritų ankstyvojoje Žemėje, kai buvo sprogdinimai kosminėmis uolienomis. Tokiu būdu meteoritai galėjo padidinti turimą cianidą vykstant cheminėms reakcijoms, kurios galiausiai atvedė į gyvas ląsteles, sakė Callahanas.
Kaip alternatyva, ankstyvasis Žemės cianidas galėjo būti auginamas namuose, sakė Callahanas. Bet jei taip, tai galėjo susiformuoti labai panašiai, kaip ir meteoritai. Meteoritai yra pagaminti iš tų pačių kosminių dulkių ir ledo, iš kurio susiformavo planetos, tačiau jų nepakeitė geocheminiai procesai.
Kita intriguojanti staigmena, pasak Callahano, buvo keisti panašumai tarp meteorito pluošto anglies monoksido, geležies ir cianido ir kai kurių seniausių gyvenimo grupių fermentų dalių, archajos ir bakterijų. Callahanas teigė, kad visos bakterijos ir archaja turi fermentus, vadinamus hidrogenazėmis, o aktyvioji fermentų vieta, kur jungiasi, yra tokia pati kaip meteorituose matomos cianido struktūros.
„Galbūt tai yra šių aktyvių svetainių pirmtakai“, - teigė Callahanas.
Tai dar neįrodyta, sakė Callahanas, tačiau tyrimų komanda planuoja tolesnį meteorito chemijos darbą. Viena iš ateities krypčių galėtų būti mandagi dėl vykdomos NASA misijos „OSIRIS-Rex“, kuri 2023 m. Ims mėginį iš asteroido „Bennu“ ir pristatys jį į Žemę. Bennu gali būti CM chondritas, sakė Callahanas, kuris suteiks įdomią galimybę studijuoti. nesugadintas tėvo kūno pavyzdys.
Callahanas ir jo kolegos apie savo darbą pranešė birželio 25 d. Atvirosios prieigos žurnale „Nature Communications“.
