السيانيد ليس الملاذ الأخير للجواسيس الذين تم القبض عليهم في فيلم هوليوود. كما أنه مكون حاسم في كيمياء الحياة المبكرة. والآن ، وجد بحث جديد أن السيانيد ربما يكون قد انطلق إلى الأرض على النيازك.
عينات من مجموعة معينة من النيازك البدائية - بما في ذلك واحدة كبيرة سقطت بالقرب من Murchison ، أستراليا ، في عام 1969 - تحتوي جميعها على السيانيد ، المرتبط في تكوين مستقر مع الحديد وأول أكسيد الكربون. تم العثور على هذه الأنواع نفسها من الهياكل في إنزيمات تسمى الهيدروجيناز في البكتيريا الحديثة والآثار القديمة ، والتي يمكن أن تشير إلى أن الحياة المبكرة إما مستعارة من النيازك أو أن جيولوجيا الأرض المبكرة شكلت نفس النوع من مركبات السيانيد ، حسبما قال مايكل كالاهان ، مؤلف مشارك في الدراسة جامعة جامعة ولاية بويز.
قال كالاهان لـ Live Science: "عندما تدرس هذه النيازك البدائية ، يبدو الأمر وكأنك تقفز إلى آلة الزمن ويمكنك العودة ودراسة هذه المواد القديمة". ثم تجد هذه الروابط بالحياة والبيولوجيا القديمة.
البحث عن السيانيد
بدأ كالاهان وزملاؤه يبحثون عن السيانيد في صخور الفضاء بعد نشر ورقة عام 2011 اكتشفوا فيها أنوية النيازك في النيازك. تعتبر النيوكليوبات ، مثل الجوانين أو الأدينين ، من بين اللبنات الأساسية للحمض النووي. قال كالاهان إن كيمياء النيوكليوبات وقواعد الكويكبات الأصلية تبدو وكأنها تعتمد على السيانيد كمفاعل. لكنه لم يكن واثقًا من قدرتهم على العثور على أي سيانيد على النيازك ، حتى لو كانت موجودة من قبل. قال كالاهان إن السيانيد شديد التفاعل ، لذا توقع أن يتم استخدامه وتحويله قبل أن يهبط على الأرض بوقت طويل.
لكن المؤلفة المشاركة في الدراسة كارين سميث ، وهي أيضًا كيميائية تحليلية في ولاية بويز ، لديها خلفية في تحليل السيانيد ، لذلك جمع الباحثون عينات من النيازك واختبروها ، والتي تم اكتشاف معظمها في القارة القطبية الجنوبية. خمسة من النيازك كانت نوعًا معينًا من الغضروف الكربوني المسمى CM chondrites ، والتي تحتوي على nucleobase وكذلك كتل بناء أخرى لعلم الأحياء ، مثل الأحماض الأمينية. واحدة من تلك chondrites CM كان نيزك Murchison ، الذي هبط في أستراليا في عام 1969 ، مذهل من السكان المحليين مع كرة نارية كبيرة.
وقال كالاهان: للعثور على السيانيد واستخلاصه ، استعار الباحثون تقنيات تستخدم عادة للعثور على المواد السامة في مياه الصرف المتبقية من العمليات الصناعية. استخدموا الحمض لاستخراج المركبات من النيازك ثم أخضعوها لبطارية من التحليلات ، بما في ذلك مطياف الكتلة والكروماتوغرافيا السائلة ، وكلاهما سمح لهما بتحديد الأجزاء المكونة للمادة المستخرجة.
مفاجآت السيانيد
لدهشتهم ، وجد الباحثون السيانيد. يحتوي كل من الكوندريتات CM على المادة الكيميائية ، بينما لم يحتوي أي من الأنواع الأخرى من النيازك. (حتى أن الباحثين اختبروا نيزكًا شهيرًا في كوكب المريخ كان يُزعم أنه يحمل أدلة على حياة غريبة - لا يوجد سيانيد هناك).
يبدو أن السيانيد نجا من مليارات السنين في الفضاء ورحلة نارية للراحة في أنتاركتيكا الجليدية لأنه كان مرتبطًا في تكوين مستقر مع أول أكسيد الكربون والحديد. قال كالاهان: "إنها الكيمياء الكلاسيكية غير العضوية حقًا".
وأضاف كالاهان أنه على الرغم من استقراره ، يمكن أيضًا إطلاق السيانيد من النيزك ، مما يجعله لاعبًا مثيرًا للاهتمام في أصل الحياة. يمكن أن يكون مزيجًا من الماء والضوء فوق البنفسجي قد أطلق السيانيد من النيازك على الأرض المبكرة ، عندما كان القصف بالصخور الفضائية شائعًا. وقال كالاهان إنه بهذه الطريقة ، كان بإمكان النيازك تعزيز السيانيد المتاح للتفاعلات الكيميائية التي أدت في النهاية إلى الخلايا الحية.
وقال كالاهان إنه بدلاً من ذلك ، يمكن أن يكون سيانيد الأرض المبكر منزليًا. ولكن إذا كان الأمر كذلك ، فربما تكونت بطرق متشابهة جدًا كما هي في النيازك. تتكون النيازك من نفس الغبار والجليد اللذين شكلا الكواكب ، لكنهما لم يتغيرا بالعمليات الجيوكيميائية.
وقال كالاهان إن المفاجأة المثيرة الأخرى كانت التشابه الغريب بين حزم النيزك من أول أكسيد الكربون والحديد والسيانيد وأجزاء من إنزيمات بعض أقدم مجموعات الحياة والعتاق والبكتيريا. قال كالاهان إن جميع البكتيريا والأركيا تحتوي على إنزيمات تسمى الهيدروجيناز ، والموقع النشط لتلك الإنزيمات ، حيث يحدث الترابط ، هو نفس هياكل السيانيد التي تظهر في النيازك.
وقال كالاهان "ربما هذه هي مقدمة هذه المواقع النشطة".
قال كالاهان إن هذا لم يثبت بعد ، لكن فريق البحث يخطط لمزيد من العمل في الكيمياء النيزكية. وقال كالاهان أن أحد الاتجاهات المستقبلية يمكن أن يأتي مجاملة لمهمة وكالة ناسا الجارية OSIRIS-Rex ، والتي ستجمع عينة من الكويكب بينو وتسليمها إلى الأرض في عام 2023. قد يكون بينو كوندريت CM ، مما سيوفر فرصة مثيرة للدراسة عينة نقية من جسم الوالد الكويكب.
أفاد كالاهان وزملاؤه عن عملهم في 25 يونيو في مجلة نيتشر كوميونيكيشنز.
