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 Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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