Een afbeelding van een kunstenaar van meteorieten die naar de oppervlakte van de vroege aarde vallen.
(Afbeelding: © NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab)
Hoewel cyanide een dodelijk gif is voor mensen, hebben wetenschappers ontdekt dat de aanwezigheid ervan in meteorieten ons kan helpen het leven zelf beter te begrijpen.
Een nieuwe studie suggereert dat meteorieten die zijn doorspekt met ijzer, cyanide en koolmonoxide (een andere stof die dodelijk is voor mensen) het vroege leven op onze planeet zouden hebben geholpen. Vooral cyanide was waarschijnlijk essentieel voor de oorsprong van het leven, zei NASA in een verklaring, omdat het betrokken is bij het synthetiseren van aminozuren en nucleobasen, de bouwstenen van eiwitten en nucleïnezuren waarvan het leven afhankelijk is.
"Wanneer de meeste mensen aan cyanide denken, denken ze aan spionagefilms - een man die een pil inslikt, schuimt bij de mond en sterft, maar cyanide was waarschijnlijk een essentiële verbinding voor het bouwen van moleculen die nodig zijn voor het leven," Karen Smith, een senior onderzoeker bij Boise State University, zei in een verklaring.
Cyanide in combinatie met ijzer en koolmonoxide lijkt op de producten van enzymen die hydrogenases worden genoemd. Deze enzymen gaven energie aan vroege levensvormen - eencellige micro-organismen zoals bacteriën en archaea - door het toenmalige overvloedige waterstofgas in de jonge aardatmosfeer af te breken.
Na het extraheren en meten van oude stukjes cyanide in meteorieten, ontdekten wetenschappers dat de verbinding de neiging heeft om voor te komen in een klasse van koolstofrijke voormalige ruimterotsen die CM-chondrieten worden genoemd. Gelukkig draait NASA's OSIRIS-REx-ruimtevaartuig (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer) in een baan om een wereld genaamd Bennu, die waarschijnlijk gerelateerd is aan CM-chondrieten. Zodra OSIRIS-REx in 2023 een kostbaar monster terug naar de aarde brengt, zullen wetenschappers het zorgvuldig doorzoeken op aanwijzingen voor cyanide.
Hoewel wetenschappers vóór deze studie al op de hoogte waren van cyanide in meteorieten, biedt dit onderzoek enkele nieuwe inzichten. Het lijkt er bijvoorbeeld op dat cyanide en koolmonoxide aan ijzer worden gekoppeld om stabiele verbindingen (of ijzercyaan-carbonylcomplexen) te creëren die vergelijkbaar zijn met bepaalde structuren op die essentiële hydrogenase-enzymen.
Het is een hoopvol teken voor wetenschappers die willen weten hoe de biologie op aarde is ontstaan, aangezien onze planeet ooit gevuld was met alleen niet-biologische chemie. De overeenkomst tussen hydrogenase-enzymen en de meteoriet-cyanideverbindingen suggereert dat meteorieten misschien het leven mogelijk hebben gemaakt. NASA zei in het bijzonder: "niet-biologische processen in de asteroïden van meteorieten en op de oude aarde zouden moleculen nuttig kunnen hebben gemaakt voor het opkomende leven."
Een mogelijkheid is dat de ijzercyaan-carbonylcomplexen in meteorieten mogelijk een voorloper zijn geweest van de actieve hydrogenase-sites die we tegenwoordig zien. Uiteindelijk vormden de complexen misschien een deel van die eiwitten en werden ze zelf een bouwsteen van het leven.
Een paper gebaseerd op het onderzoek werd op 25 juni gepubliceerd in Nature Communications.
- Meteorieten op aarde kunnen afkomstig zijn van slechts een handvol vroeg verloren werelden
- Zeldzame meteorieten op aarde gesmeed in massale crash op Asteroid Vesta
- Deze Antarctische meteoriet bevat een kleine hoeveelheid sterrenstof die ouder is dan het zonnestelsel
