Цианидные соединения в метеоритах могут указывать на происхождение жизни
Цианид и угарный газ ядовиты для человека, но соединения, содержащие железо, цианид и CO, обнаруженные в богатых углеродом метеоритах, могли помочь зарождению жизни на ранней Земле. Эти внеземные соединения напоминают активный центр ферментов гидрогеназ, которые дают энергию бактериям и археям, расщепляя молекулярный водород (H2). Открытие предполагает, что такие соединения присутствовали на Земле до появления жизни, в период её активной метеоритной бомбардировки и, вероятно, более богатой водородом атмосферы.
«Цианид, вероятно, был важным соединением для создания молекул, необходимых для жизни», — объяснила доктор Карен Смит, ведущий автор исследования, опубликованного 25 июня в Nature Communications.
Цианид (атом углерода, связанный с атомом азота) считается ключевым для происхождения жизни, так как участвует в небиологическом синтезе органических соединений, таких как аминокислоты и нуклеиновые основания.
Исследователи разработали новые аналитические методы для обнаружения следов цианида в метеоритах. Соединения были найдены только в группе углеродистых хондритов типа CM. Другие типы метеоритов, включая марсианский, цианида не содержали.
«Данные с аппарата NASA OSIRIS-REx указывают, что астероид Бенну родственен CM-хондритам, — сказал соавтор Джейсон Дворкин из NASA. — Мы будем искать эти соединения в образце с Бенну, чтобы понять их роль в доставке пребиотических соединений на раннюю Землю».
Ключевое открытие: цианид и CO в метеоритах были связаны с железом, образуя стабильные комплексы. С помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии были идентифицированы два разных железо-циано-карбонильных комплекса.
«Эти комплексы удивительно напоминают части активных центров гидрогеназ, которые имеют очень отличительную структуру», — отметил соавтор Майк Каллахан.
Активный центр гидрогеназ — это меньшая металло-органическая часть внутри белка, где идут реакции. Его сходство с найденными в метеоритах соединениями указывает на возможную связь между небиологической химией и зарождением жизни.
«Вполне возможно, что железо-циано-карбонильные комплексы были предшественниками этих активных центров и позднее, миллиарды лет назад, были включены в белки», — добавила Карен Смит.
Это открытие предлагает новый взгляд на одну из величайших загадок: как биология могла возникнуть из небиологических химических процессов.