ציאניד הוא לא רק המפלט האחרון למרגלים שנלכדו בסרט ההוליוודי. זה גם מרכיב מכריע בכימיה המוקדמת של החיים. ועכשיו, מחקרים חדשים מגלים כי ציאניד יכול היה לרכוב לכדור הארץ על מטאוריטים.
דגימות לקבוצה מסוימת של מטאוריטים פרימיטיביים - כולל אחת גדולה שנפלה ליד מרצ'יסון, אוסטרליה, בשנת 1969 - כוללות ציאניד, כבול בתצורה יציבה עם ברזל ופחמן חד חמצני. אותם סוגים של מבנים נמצאים באנזימים הנקראים הידרוגנזים בחיידקים ובארכאאה מודרניים, מה שיכול היה להצביע על כך שחיים מוקדמים שהושאלו מטאוריטים או שהגיאולוגיה של כדור הארץ הקדום היוו את אותו סוג של תרכובות ציאניד, אמר מחבר המחקר מייקל קלחאן, אנליטי. הכימאי אוניברסיטת בויס סטייט.
"כשאתה חוקר את המטאוריטים הפרימיטיביים האלה זה כאילו שאתה קופץ למכונת זמן ואתה יכול לחזור וללמוד את החומרים העתיקים האלה," אמר קלחאן ל- Live Science. "ואז אתה מוצא קשרים אלה לחיים ולביולוגיה קדומה."
מחפש ציאניד
קלחאן וחבריו החלו לחפש ציאניד בסלעי החלל לאחר שפרסמו מאמר משנת 2011 בו גילו גרעינים במטאוריטים. נוקלאובאזים, כמו גואנין או אדנין, הם בין אבני הבניין של ה- DNA. כימיה של הגרעין והאסטרואידים ההורים שלהם נראו כאילו הייתה תלויה בציאניד כגיב, אמר קלחאן. אבל הוא לא היה בטוח שהם יצליחו למצוא ציאניד כלשהו על מטאוריטים, גם אם היה קיים פעם. ציאניד הוא מאוד תגובתי, אמר קלחאן, ולכן הוא ציפה שהוא היה מנוצל והופך הרבה לפני שנחת על כדור הארץ.
אולם לסופרת המשותפת של קרן סמית ', גם היא כימאית אנליטית של בויסה, היה רקע בניתוח ציאניד, ולכן החוקרים אספו ובדקו דגימות של מטאוריטים, שרובם התגלו באנטארקטיקה. חמישה מהמטאוריטים היו סוג מסוים של כונדיט פחמתי הנקרא כונדיטות CM, המכילים נוקלאובוסים כמו גם אבני בניין אחרות של ביולוגיה, כמו חומצות אמינו. אחד מאותם שודריטי CM היה המטאוריט של מרצ'יסון, שנחת באוסטרליה בשנת 1969, והיה מקומיים מדהימים עם כדור אש גדול.
כדי למצוא ולחלץ ציאניד, שאלו החוקרים טכניקות ששימשו בדרך כלל למציאת החומר הרעיל בשפכים שנשארו מתהליכים תעשייתיים, אמר קלחאן. הם השתמשו בחומצה כדי לחלץ תרכובות מהמטאוריטים ואז העבירו אותה לסוללת ניתוחים, כולל ספקטרומטריה המונית וכרומטוגרפיה נוזלית, ששניהם אפשרו להם לזהות את החלקים המרכיבים של החומר המוצא.
הפתעות ציאניד
להפתעתם, החוקרים מצאו ציאניד. כל אחד משונדריטי ה- CM הכיל את הכימיקלים, ואילו אף אחד מהסוגים האחרים של המטאוריטים לא עשה זאת. (החוקרים אף בדקו מטאוריט מפורסם של מאדים שטען בעבר שהוא מחזיק עדויות לחיים זרים - אין שם ציאניד.)
נראה כי הציאניד שרד מיליארדי שנים בחלל וטיול לוהט למנוחה באנטארקטיקה הקפואה מכיוון שהוא נקשר בתצורה יציבה עם חד תחמוצת הפחמן והברזל. "זו הכימיה האורגנית הקלאסית באמת", אמר קלחאן.
ככל שיהיה יציב ככל שניתן, הציאניד יכול להשתחרר גם מהמטאוריט, הוסיף קלחאן, וזה הופך אותו לשחקן אפשרי מסקרן במקור החיים. שילוב של מים ואור אולטרה סגול יכול היה לשחרר ציאניד ממטאוריטים בכדור הארץ הקדום, כאשר הפגזה על ידי סלעי חלל הייתה נפוצה. בדרך זו מטאוריטים היו יכולים להגביר את הציאניד הזמין לתגובות כימיות שהובילו, בסופו של דבר, לתאים חיים, אמר קלחאן.
לחילופין, הציאניד של כדור הארץ הקדום יכול היה להיות מגודל ביתי, אמר קלחאן. אבל אם כן, יתכן שהוא נוצר בדרכים דומות מאוד כמו במטאוריטים. מטאוריטים עשויים מאותם אבק וקרח בחלל שיצרו את כוכבי הלכת, אך הם לא השתנו על ידי תהליכים גיאוכימיים.
ההפתעה המסקרנת הנוספת, אמר קלחאן, הייתה הדמיון המוזר בין צרורות המטאוריט של פחמן חד-חמצני, ברזל וציאניד וחלקים מהאנזימים של כמה מקבוצות החיים העתיקות, ארכאאה וחיידקים. לכל חיידקים וארכיאה יש אנזימים הנקראים הידרוגנזים, אמר Callahan, והאתר הפעיל של אותם אנזימים, שם הקשר מתרחש, זהה למבני הציאניד שנראו במטאוריטים.
"אולי אלה המקדימים לאתרים פעילים אלה", אמר קלחאן.
זה עדיין לא הוכח, אמר קלחאן, אך צוות המחקר מתכנן עבודה נוספת בכימיה של מטאוריטים. כיוון עתידי אחד יכול לבוא באדיבות המשימה הנמשכת של נאס"א OSIRIS-Rex, שתאסוף דגימה מהאסטרואיד בנו וימסור אותו לכדור הארץ בשנת 2023. בנו עשוי להיות שונמיט CM, אמר קלאהן, שיספק הזדמנות מרגשת ללמוד דוגמה בתולית של גוף הורה אסטרואיד.
קלחאן ועמיתיו דיווחו על עבודתם ב -25 ביוני בכתב העת "גישה פתוחה" Nature Communications.
