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 МФТИ предложили решение «трудной проблемы сознания»: как материальный носитель порождает сознание? Автор исследования Игорь Пивоваров представляет сознание живого организма как сложную иерархическую систему из различных уровней саморепрезентации, последовательно формирующихся в процессе эволюции. Предлагая ответ на один из главных философских вопросов, эта теория также может использоваться в качестве концептуальной базы для развития искусственного интеллекта.
Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
17 сентября, в день рождения Константина Циолковского, отмечается Всероссийский день физики. Исследования ученого, посвященные теоретическим основам космонавтики, стали фундаментом для последующего развития ракетной техники. Сегодня похожий путь проходят квантовые технологии: фундаментальные исследования квантовых явлений постепенно превращаются в инженерные решения — от сверхпроводниковых кубитов и квантовых сенсоров до вычислительных систем и новых материалов. О том, какие прикладные задачи уже решаются с помощью квантовых технологий, рассказывает доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой теоретической физики и квантовых технологий Сергей Мухин.
Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.
Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
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