Цианид мог сыграть ключевую роль в появлении жизни на Земле
Калифорнийские химики выяснили, что цианид мог выступать катализатором в реакциях синтеза органических соединений из углекислого газа на ранней Земле. Исследование не только позволяет по-новому взглянуть на зарождение жизни на нашей планете, но и может помочь в поиске жизни в других мирах.
Сегодня химическое соединение, известное как цианид (хотя правильнее было бы говорить о группе веществ — цианидов, содержащих в своем составе группу CN), у многих ассоциируется с очень токсичным бесцветным газом, смертельным ядом и даже химическим оружием. И правда, многие цианиды токсичны. Цианиды, а также их производные использовали во время Второй мировой войны как боевое отравляющее вещество, и они до сих пор помогают в борьбе со многими вредителями: мышами, крысами, койотами, опоссумами, муравьями.
Однако, похоже, что цианид может не только нести смерть, но и способствовать зарождению жизни. По крайней мере так считают химики из Научно-исследовательского института Скриппса (The Scripps Research Institute). В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Chemistry, ученые показали, как цианид мог способствовать синтезу органических соединений из углекислого газа четыре миллиарда лет назад, во времена ранней Земли.
«Когда мы ищем признаки жизни — будь то на ранней Земле или на других планетах, — то основываем свой поиск на биохимии, которая, как мы знаем, существует в современных организмах. Тот факт, что те же самые метаболические реакции может катализировать цианид, показывает, что жизнь способна принимать самые разные формы», — комментирует работу Раманарайанан Кришнамурти (Ramanarayanan Krishnamurthy), доктор философии (PhD), доцент кафедры химии Института Скриппса и ведущий автор новой статьи.
Некоторые современные бактерии, например зеленые серобактерии, используют ряд химических реакций, известный как обратный цикл трикарбоновых кислот (он же — обратный цикл Кребса или цикл Арнона), для синтеза органических соединений из углекислого газа и воды. При этом для протекания всех реакций необходим с десяток ферментов, катализирующих превращения трикарбоновых кислот. Многие ученые полагают, что обратный цикл Кребса проходил и на ранней Земле при создании первых органических веществ. Но у этой гипотезы есть серьезная проблема: во времена ранней Земли (более 3,5 миллиарда лет назад) не существовало сложных белков, катализирующих сегодня реакции обратного цикла трикарбоновых кислот.
Кришнамурти и его коллеги из Института Скриппса решили узнать, могла ли какая-нибудь простая молекула, присутствовавшая в атмосфере ранней Земли, катализировать те же реакции. И она нашлась — молекула цианида. Ученые выдвинули гипотезу о том, какие реакции мог бы катализировать цианид, а затем проверили свои догадки в эксперименте. В итоге все получилось: реакции, аналогичные реакциям обратного цикла Кребса, проходили в присутствии цианида, который играл роль переносчика электронов между молекулами. При этом все работало в широком диапазоне температур (от комнатной до 80 °C) и значений pH (3-9).
«Было страшно, насколько это просто, — отметил Кришнамурти. — Нам действительно не нужно было делать ничего особенного: смешали эти молекулы, подождали, и реакция произошла самопроизвольно».
Автор добавляет, что невозможно точно узнать, какие химические процессы действительно проходили на ранней Земле. Тем не менее открытие новых путей протекания реакций позволит расширить представление о потенциальной химии жизни на нашей и других планетах.
Telegram 
Дзен 
VK В Университете МИСИС усовершенствовали технологию нанесения защитных электропроводящих покрытий на медные изделия, широко используемые в качестве элементов скользящих электроконтактов, например, в токосъемниках. Метод увеличивает прочность соединения покрытий с подложкой на 17%.
Ученые нашли признак, который позволяет точно оценить пластичность органических кристаллов, востребованных в устройствах гибкой электроники и робототехнике. Ранее считалось, что хорошо гнутся материалы со слоистой структурой, где молекулы внутри слоя связаны крепко, а между слоями — слабо. Оказалось, что этих требований недостаточно и важно учитывать также энергию, которую нужно затратить на то, чтобы сдвинуть слои друг относительно друга — чем она ниже, тем материал более гибкий. Открытие упростит проектирование и создание органических кристаллов с заданными свойствами.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Метеорный поток Эта-Аквариды достигнет своего максимума в ночь с 5 на 6 мая. Его частицы — осколки самой знаменитой кометы в истории, которая появляется над Землей раз в 76 лет. Ученый Пермского Политеха рассказал, как этот звездопад связан с кометой Галлея, почему у него есть «брат-близнец» и где лучше всего за ним наблюдать.
По самой распространенной версии, в прошлом климат Венеры был похож на земной, а к нынешнему состоянию пришел из-за парникового эффекта. Недавно ученые попытались смоделировать этот процесс и обнаружили, что перегретая венерианская кора даже вместе с вулканами просто не могла испустить в атмосферу такое количество углекислого газа, какое мы наблюдаем в ней сейчас.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии