NASA obce życie przenika: odkrycie asteroidów „zawiera wskazówki dotyczące pochodzenia życia” | Nauka | Aktualności

Trwałą tajemnicą dotyczącą pochodzenia życia jest sposób, w jaki biologia mogła powstać z nie biologicznych procesów chemicznych. Jednak związki zawierające cyjanek i tlenek węgla – trucizny śmiercionośne dla ludzi – mogą być kluczem do zrozumienia, jak powstało stworzenie. Związki zostały odkryte w asteroidach bogatych w węgiel przez amerykańską agencję kosmiczną NASA i może pomógł zasilić życie na wczesnej Ziemi.

Związki pozaziemskie występujące w pozostałościach asteroid przypominają enzymy zwane hydrogenazami, które dostarczają energii bakteriom i archeom poprzez rozbijanie gazowego wodoru.

Badania naukowe NASA sugerują, że związki te były również obecne na wczesnej Ziemi, zanim zaczęło się życie.

Był to okres, w którym wczesna Ziemia była nieustannie bombardowana przez asteroidy i meteoryty, a atmosfera planety była bogata w wodór.

Dr Karen Smith z Uniwersytetu Stanowego w Boise i starszy badacz z badania NASA powiedzieli: „Kiedy większość ludzi myśli o cyjanku, myślą o filmach szpiegowskich – facecie połykającym pigułkę, pieniącym się w ustach i umierającym, ale cyjanek był prawdopodobnie niezbędnym związek do budowy cząsteczek niezbędnych do życia ”

Cyjanek, atom węgla związany z atomem azotu, jest zaskakująco ważny dla powstania życia.

Związek bierze udział w niebiologicznej syntezie związków organicznych, takich jak aminokwasy i zasady nukleinowe.

CZYTAJ WIĘCEJ: SpaceX Falcon Heavy ledwo przetrwa najtrudniejszy start w historii

Są to elementy składowe białek i kwasów nukleinowych wykorzystywanych przez wszystkie znane formy życia.

Dr Smith i jej kolega, profesor Mike Callahan, opracowali nowe techniki ekstrakcji i pomiaru starożytnych śladów cyjanku w asteroidzie.

Naukowcy odkryli asteroidy zawierające cyjanek należące do grupy skał kosmicznych bogatych w węgiel zwanych chondrytami CM.

Inne testowane meteoryty, w tym meteoryt z Marsa, nie zawierały cyjanku.

Dr Jason Dworkin z NASA dodał: „Dane zebrane przez sondę NASA OSIRIS-REx z asteroidy Bennu wskazują, że jest ona związana z chondrytami CM.

CZYTAJ WIĘCEJ: Kosmiczny teleskop Hubble'a czyni międzygwiezdne odkrycie BIZARRE

„OSIRIS-REx dostarczy próbkę od Bennu do badania na Ziemi w 2023 roku.

„Będziemy szukać tych właśnie związków, aby spróbować połączyć Bennu ze znanymi meteorytami i zrozumieć potencjalne dostarczanie związków prebiotycznych, takich jak cyjanek, co mogło pomóc w rozpoczęciu życia na wczesnej Ziemi lub innych ciałach Układu Słonecznego”.

Cyjanek został wykryty wcześniej w skałach kosmicznych.

Nowe badanie NASA odkryło jednak, że cyjanek i tlenek węgla łączą się z żelazem, tworząc stabilne związki w asteroidach.

Naukowcy zidentyfikowali dwa różne związki żelaza w asteroidach za pomocą spektrometrii mas o wysokiej rozdzielczości.

CZYTAJ WIĘCEJ: Co się dzieje, gdy dwie supermasywne czarne dziury COLLIDE?

Profesor Callahan powiedział: „Jedną z najciekawszych obserwacji z naszych badań jest to, że te kompleksy cyjano-karbonylowe żelaza przypominają części aktywnych miejsc hydrogenaz, które mają bardzo wyraźną strukturę”.

Enzymy hydrogenazy są obecne w prawie wszystkich współczesnych bakteriach i archeonach i powszechnie uważa się, że są pochodzenia antycznego.

Hydrogenazy są dużymi białkami, ale region, w którym zachodzą reakcje chemiczne, jest znacznie mniejszym związkiem metaloorganicznym zawartym w białku, według Callahana.

To właśnie ten związek przypomina związki zawierające cyjanki, które zespół odkrył w asteroidach.

Podobieństwa między miejscami aktywnymi w enzymach wodorowych i związkach cyjanku, które zespół odkrył w meteorytach, sugerują, że procesy niebiologiczne w macierzystych asteroidach meteorytów i na starożytnej Ziemi mogły uczynić molekuły użytecznymi dla wschodzącego życia.

Dr Smith dodał: „Cyjanek i tlenek węgla związane z metalem są niezwykłe i rzadkie w enzymach.

„Hydrogenazy są wyjątkiem. Porównując strukturę tych kompleksów cyjano-karbonylowych żelaza w meteorytach z tymi miejscami aktywnymi w hydrogenazach, zastanawiasz się, czy istnieje związek między nimi.

„Możliwe, że kompleksy cyjano-karbonylowe żelaza mogły być prekursorami tych miejsc aktywnych, a później włączone do miliardów lat temu białek.

„Te kompleksy prawdopodobnie działały jako źródła cyjanku na wczesnej Ziemi”.