Syanidi ei ole vain viimeinen keino vangittujen vakoojien Hollywood-elokuvissa. Se on myös tärkeä osa elämän varhaista kemiaa. Ja nyt uusi tutkimus toteaa, että syanidi on voinut ratsastaa maan päälle meteoriiteilla.
Näytteet tietystä primitiivisten meteoriittien ryhmästä - mukaan lukien suuri, joka putosi lähellä Murchisonia, Australiassa, vuonna 1969 - sisältävät kaikki syanidia, sitoutuneena vakaan kokoonpanon kanssa raudan ja hiilimonoksidin kanssa. Samanlaisia rakenteita löytyy entsyymeistä, joita kutsutaan hydraaseiksi nykyaikaisissa bakteereissa ja arhaassa, mikä voi viitata siihen, että varhainen elämä joko lainataan meteoriiteista tai että varhaisessa maapallon geologia muodosti samanlaisia syanidiyhdisteitä, sanoi tutkimuksen avustaja Michael Callahan, analyyttinen. kemisti Boisen osavaltion yliopisto.
"Kun tutkit näitä primitiivisiä meteoriitteja, se on kuin hyppäät aikakoneeseen ja voit palata takaisin tutkimaan näitä muinaisia materiaaleja", Callahan kertoi Live Science: lle. "Ja sitten löydät nämä yhteydet elämään ja muinaiseen biologiaan."
Syanidin etsiminen
Callahan ja hänen kollegansa aloittivat syanidin etsimisen avaruuskivillä julkaistuaan vuoden 2011 paperin, jossa löysivät nukleoalukset meteoriiteissa. Nukleobaasit, kuten guaniini tai adeniini, ovat DNA: n rakennuspalikoita. Nukleobaasien ja niiden kanta-asteroidien kemia näytti siltä, että se riippuisi syanidista reagenssina, Callahan sanoi. Mutta hän ei ollut varma siitä, että he pystyisivät löytämään syanidia meteoriiteista, vaikka sitä olisi aikaisemmin olemassa. Syanidi on erittäin reaktiivinen, Callahan sanoi, joten hän odotti, että se olisi käytetty ja muunnettu kauan ennen sen laskeutumista maan päälle.
Mutta tutkimuksen yhteiskirjoittaja Karen Smithillä, joka on myös Boise State -analyyttinen kemisti, oli syanidianalyysin tausta, joten tutkijat keräsivät ja testasivat meteoriittinäytteitä, joista suurin osa oli löydetty Antarktikasta. Viisi meteoriiteista oli erityinen hiilipitoinen chondrite nimeltään CM chondrites, jotka sisältävät nukleobaaseja sekä muita biologian rakennuspalikoita, kuten aminohappoja. Yksi näistä CM-chritriiteistä oli Murchison-meteoriitti, joka laskeutui Australiaan vuonna 1969, upeita paikallisia suurella tulipalolla.
Syanidin löytämiseksi ja uuttamiseksi tutkijat lainasivat tekniikoita, joita tyypillisesti käytettiin teollisten prosessien jäljelle jääneiden jätevesien myrkyllisten aineiden löytämiseen, Callahan sanoi. He käyttivät happea uuttamaan yhdisteitä meteoriiteista ja sitten suoritettiin sille analyyseja, mukaan lukien massaspektrometria ja nestekromatografia, jotka molemmat antoivat heille mahdollisuuden tunnistaa uutetun materiaalin rakenneosat.
Syanidi yllättää
Yllätyksekseen tutkijat löysivät syanidia. Jokainen CM-chritriitistä sisälsi kemikaalia, kun taas mikään muu meteoriittityyppi ei. (Tutkijat jopa testasivat kuuluisaa Marsin meteoriittia, jonka väitettiin olevan todisteita vieraasta elämästä - siellä ei ollut syanidia.)
Syanidi näyttää selvinneen miljardeja vuosia avaruudessa ja tulisen matkan levätä jäiseen Antarktikaan, koska se oli sitoutunut vakaan kokoonpanon kanssa hiilimonoksidilla ja raudalla. "Se on tämä todella klassinen epäorgaaninen kemia", Callahan sanoi.
Cyanhan, riippumatta siitä, kuinka vakaa se on, voi vapautua myös meteoriitista, Callahan lisäsi, ja se tekee siitä mielenkiintoisen mahdollisen pelaajan elämän alkuperässä. Veden ja ultraviolettivalon yhdistelmä olisi voinut vapauttaa syanidia varhaisen maan meteoriiteista, kun avaruuskivien pommitukset olivat yleisiä. Tällä tavalla meteoriitit olisivat voineet lisätä käytettävissä olevaa syanidia kemiallisiin reaktioihin, jotka johtivat lopulta eläviin soluihin, Callahan sanoi.
Vaihtoehtoisesti maan varhainen syanidi olisi voinut kasvattaa kotona, Callahan sanoi. Mutta jos niin, se on ehkä muodostunut hyvin samanlaisilla tavoilla kuin meteoriiteilla. Meteoriitit on valmistettu samasta avaruuspölystä ja jäästä, joka muodosti planeetat, mutta geokemialliset prosessit eivät ole muuttaneet niitä.
Toinen mielenkiintoinen yllätys, Callahanin mukaan, oli omituisia yhtäläisyyksiä meteoriittien hiilimonoksidin, raudan ja syanidin kimppujen ja joidenkin vanhimpien eläinryhmien entsyymien, archaea ja bakteerien osien välillä. Kaikissa bakteereissa ja arhaassa on entsyymejä, joita kutsutaan hydraaseiksi, Callahan sanoi, ja niiden entsyymien aktiivinen paikka, missä sitoutuminen tapahtuu, on sama kuin meteoriiteissa näkyvät syanidirakenteet.
"Ehkä nämä ovat näiden aktiivisten sivustojen edeltäjät", Callahan sanoi.
Sitä ei ole vielä todistettu, Callahan sanoi, mutta tutkimusryhmä suunnittelee jatkotoimintaa meteoriittikemiassa. Yksi tulevaisuudensuunta voisi olla NASA: n käynnissä olevan OSIRIS-Rex-operaation kohdalla, joka kerää näytteen asteroidista Bennu ja toimittaa sen maan päälle vuonna 2023. Bennu saattaa olla CM-chriitti, Callahan sanoi, mikä tarjoaisi mielenkiintoisen mahdollisuuden opiskella. koskematon näyte asteroidin emäkappaleesta.
Callahan ja hänen kollegansa kertoivat työstään 25. kesäkuuta avoimessa julkaisussa Nature Communications.
