Die Darstellung eines Künstlers von Meteoriten, die auf die Oberfläche der frühen Erde fallen.
(Bild: © Conceptual Image Lab des Goddard Space Flight Center der NASA)
Obwohl Cyanid ein tödliches Gift für den Menschen ist, haben Wissenschaftler herausgefunden, dass seine Anwesenheit in Meteoriten uns helfen kann, das Leben selbst besser zu verstehen.
Eine neue Studie legt nahe, dass Meteoriten, die mit Eisen, Cyanid und Kohlenmonoxid (einer anderen für den Menschen tödlichen Verbindung) versetzt sind, dem frühen Leben auf unserem Planeten geholfen hätten. Insbesondere Cyanid sei wahrscheinlich für den Ursprung des Lebens essentiell, sagte die NASA in einer Erklärung, da es an der Synthese von Aminosäuren und Nukleobasen beteiligt ist, den Bausteinen von Proteinen und Nukleinsäuren, von denen das Leben abhängt.
"Wenn die meisten Menschen an Cyanid denken, denken sie an Spionagefilme - ein Typ, der eine Pille schluckt, im Mund schäumt und stirbt, aber Cyanid war wahrscheinlich eine wesentliche Verbindung für den Aufbau lebensnotwendiger Moleküle", so Karen Smith, eine leitende Wissenschaftlerin bei Boise State University, sagte in einer Erklärung.
Cyanid in Kombination mit Eisen und Kohlenmonoxid ähnelt den Produkten von Enzymen, die als Hydrogenasen bezeichnet werden. Diese Enzyme gaben frühen Lebensformen - einzelligen Mikroorganismen wie Bakterien und Archaeen - Energie, indem sie das damals reichlich vorhandene Wasserstoffgas in der Atmosphäre der jungen Erde abbauen.
Nach der Extraktion und Messung alter Cyanidstücke in Meteoriten stellten die Wissenschaftler fest, dass die Verbindung tendenziell in einer Klasse kohlenstoffreicher ehemaliger Weltraumgesteine vorkommt, die als CM-Chondriten bezeichnet werden. Glücklicherweise umkreist das OSIRIS-REx-Raumschiff der NASA (Ursprung, Spektralinterpretation, Ressourcenidentifikation, Sicherheit, Regolith Explorer) zufällig eine Welt namens Bennu, die wahrscheinlich mit CM-Chondriten verwandt ist. Sobald OSIRIS-REx 2023 eine wertvolle Probe auf die Erde zurückbringt, werden Wissenschaftler sie sorgfältig nach Hinweisen auf Cyanid durchsuchen.
Während Wissenschaftler vor dieser Studie über Cyanid in Meteoriten Bescheid wussten, bietet diese Forschung einige neue Erkenntnisse. Zum Beispiel scheinen sich Cyanid und Kohlenmonoxid mit Eisen zu verbinden, um stabile Verbindungen (oder Eisencyano-Carbonyl-Komplexe) zu erzeugen, die bestimmten Strukturen auf diesen lebenswichtigen Hydrogenaseenzymen ähnlich sind.
Es ist ein hoffnungsvolles Zeichen für Wissenschaftler, die daran interessiert sind, herauszufinden, wie die Biologie auf die Erde kam, da unser Planet einst nur mit nicht-biologischer Chemie gefüllt war. Die Ähnlichkeit zwischen Hydrogenaseenzymen und den Meteoriten-Cyanid-Verbindungen legt nahe, dass Meteoriten möglicherweise das Leben ermöglicht haben. Insbesondere sagte die NASA, "nicht-biologische Prozesse in den Eltern-Asteroiden von Meteoriten und auf der alten Erde hätten Moleküle für das aufkommende Leben nützlich machen können."
Eine Möglichkeit besteht darin, dass die Eisencyano-Carbonyl-Komplexe in Meteoriten als Vorläufer für die heute aktiven Hydrogenase-Zentren fungiert haben. Vielleicht bildeten die Komplexe schließlich einen Teil dieser Proteine und wurden selbst zum Baustein des Lebens.
Ein auf der Forschung basierendes Papier wurde am 25. Juni in Nature Communications veröffentlicht.
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