מטאוריטים ירדו גשם של ציאניד על כדור הארץ המוקדם, וייתכן שזה עזר להניע את החיים

אם אתה בולע צרור ציאניד או נושם יותר מדי פחמן חד חמצני, אתה צפוי לתקופה די גרועה, מכיוון ששניהם רעילים לבני אדם. אבל אולי הם היו מרכיבים לעצם קיומנו - ועדויות חדשות מצביעות על כך ששניהם נישאו כאן על מטאוריטים.

בסוג של מטאוריט עשיר בפחמן הנקרא כונדריטים פחמיים, שהפציץ את כוכב הלכת שלנו לפני הופעת החיים, מדענים מצאו תרכובות המכילות ציאניד, פחמן חד חמצני וברזל.

זו לא הפעם הראשונה שציאניד ו-CO מתגלים במטאוריטים; אבל זו הפעם הראשונה שהשניים נמצאו קשורים עם ברזל ליצירת תרכובות יציבות.

זו עדות משכנעת שתרכובות אלו היו נוכחות על פני כדור הארץ לפני שהאורגניזם החד-תאי הראשון התפתל לתוך הקיום באוקיינוס ​​הקדמון. וזה אומר שהם יכלו לתרום לתהליך המסתורי שנתן לאורגניזם הזה להתפתל בכלל.

'כשרוב האנשים חושבים על ציאניד, הם חושבים על סרטי ריגול - בחור שבולע כדור, קצף מהפה ומת, אבל ציאניד היה כנראה תרכובת חיונית לבניית מולקולות הנחוצות לחיים', אמרה הביוכימאית קארן סמית' מאוניברסיטת בויס סטייט .

כבר שנים חשבו שציאניד יכול למלא תפקיד בייצור תרכובות אורגניות שנמצאות באורגניזמים, ובשנה שעברה מדענים בהרווארד הדגימו ציאניד יכול לייצר את הסוכרים הפשוטים היוצרים נוקלאוטידים של RNA - אבני הבניין של החיים.

אבל מאיפה הגיע הציאניד בימיו הראשונים של כדור הארץ? כדי לנסות להבין זאת, סמית' וצוותה המציאו שיטה חדשה לחילוץ ולמדידה של ציאניד ממטאוריטים עתיקים, והשתמשו בה במגוון דגימות מטאוריטים.

הם גילו שתרכובות הציאניד נמצאו רק בקבוצה עשירה במיוחד באורגני של כונדריטים פחמניים הנקראים CM chondrites . סוגים נוספים שנבדקו - כולל מטאוריט מ מַאְדִים - לא הכיל ציאניד שניתן לזהות.

שימוש ברזולוציה גבוהה כרומטוגרפיה נוזלית-ספקטרומטריית מסה , הם ניתחו את ההרכב הכימי של הדגימות שלהם, ומצאו שתי תרכובות נפרדות של ברזל, ציאניד ופחמן חד חמצני, הנקראות קומפלקסים של ציאנו-קרבוניל ברזל.

'אחת התצפיות המעניינות ביותר מהמחקר שלנו היא שמתחמי הברזל ציאנו-קרבוניל הללו דומים לחלקים מהאתרים הפעילים של הידרוגנזים, שיש להם מבנה מאוד מובחן,' אמר הביוכימאי מייק קלהאן מאוניברסיטת בויס סטייט .

הידרוגנאזות הם אנזימים המצויים ברוב החיידקים והארכאים המודרניים המפרקים מימן. נהוג לחשוב שהם מתוארכים לשחר החיים, כאשר האטמוספירה של כדור הארץ הייתה אולי עשירה במימן הרבה יותר ממה שהיא עכשיו.

למרות שהאנזימים עצמם גדולים למדי בגודלם, האזור הפעיל בתוכם שבו מתרחשות התגובות הכימיות הוא תרכובת מתכת-אורגנית קטנה בהרבה. כך דומות תרכובות הציאניד המטאוריט, אמרו החוקרים.

״ציאניד ופחמן חד חמצני המחוברים למתכת הם יוצאי דופן ונדירים באנזימים. Hydrogenases הם יוצאי דופן. כשאתה משווה את המבנה של קומפלקסים של ציאנו-קרבוניל ברזל במטאוריטים לאתרים הפעילים האלה בידרוגנזים, זה גורם לך לתהות אם היה קשר בין השניים. אמר סמית .

'ייתכן שתסביכי ציאנו-קרבוניל של ברזל היו מבשר לאתרים הפעילים הללו ומאוחר יותר שולבו בחלבונים לפני מיליארדי שנים. הקומפלקסים הללו פעלו כנראה כמקורות של ציאניד גם בכדור הארץ הקדום״.

לנאס'א יש כרגע חלליתביקור באסטרואיד בנורחוק מכדור הארץ. כחלק מהסקר שלה, היא תאסוף דגימה ותחזיר אותה לכדור הארץ. הצוות מקווה להיות מסוגל להשתמש בטכניקה שלהם כדי לקבוע אם ניתן לקשר את Bennu לאותם CM Chondrites מלפני זמן רב.

המחקר פורסם ב תקשורת טבע .