Ученые открыли новую роль цианида в развитии жизни на ранней Земле
Бесцветный и смертоносный газ цианид, известный сегодня, как быстродействующий яд и химическое оружие, четыре миллиарда лет назад, вероятно, был предвестником жизни, согласно исследованию, опубликованному 3 февраля 2022 года в журнале Nature Chemistry.
Химики из Scripps Research впервые показали, как цианид мог способствовать некоторым из самых ранних метаболических реакций для создания соединений на основе углерода из двуокиси углерода. В дополнение к лучшему пониманию эволюции жизни на Земле, это открытие дало ученым представление о потенциальной химии жизни на других планетах.
«Когда мы ищем признаки жизни — либо на ранней Земле, либо на других планетах, — мы основываем поиск на биохимии, которая, как мы знаем, существует в жизни сегодня. Тот факт, что эти же метаболические реакции могут быть вызваны цианидом, показывает, что жизнь может быть совсем другой», — сказал доктор Раманараянан Кришнамурти.
Некоторые бактерии, существующие сегодня на Земле, используют серию химических реакций, известных как обратный цикл трикарбоновых кислот (цикл r-TCA), для превращения углекислого газа и воды в химические соединения, необходимые для жизни. Многие ученые подозревают, что цикл r-TCA произошел на поверхности ранней Земли для создания молекул, необходимых для жизни.
Единственная проблема: сегодняшний цикл r-TCA основан на наборе сложных белков, которых не существовало до появления жизни. Однако исследователи показали, что четыре миллиарда лет назад некоторые металлы могли вызывать те же реакции без современных белков, но только в чрезвычайно кислых и жарких условиях, которые, как подозревалось, не были распространены на ранней Земле.
Ученые задавались вопросом, может ли другая молекула стимулировать те же реакции в более умеренных условиях. Они знали, что цианид присутствовал в атмосфере ранней Земли, и начали выдвигать гипотезу о наборе реакций, в которых цианид мог использоваться для получения органических молекул из углекислого газа. Затем они попробовали реакции в пробирке. Это сработало — цианид действовал вместо белков или металлов, перемещая электроны между молекулами.
Нет никакого способа неопровержимо доказать, какая химия происходила на ранней Земле, отметили ученые. Но открытие нового набора реакций позволяет создать новый набор гипотетических условий, которые могли бы быть совместимы с жизнью. И это имеет значение для поиска жизни — в прошлом нашей планеты и в других местах.
