氰化物陨石带给地球生命种子？

关于生命起源的一个永恒的秘密是生命是如何从非生物化学过程中产生的。一项新的研究指出氰化物可能发挥重要作用。

说到氰化物，大多数人会想到间谍电影中的场景:一个人吞下一颗药丸，口吐白沫，然后死去。然而，新的研究称氰化物也可能是形成地球生命所需分子的一种重要化合物。它可能“骑”陨石到地球，并参与有机化合物如氨基酸和碱的非生物合成，最终导致地球上生命的诞生。

根据美国有趣科学网站6月28日的报道，博伊西州立大学的迈克尔·卡拉汉带领一个团队对一组特殊的原始陨石样本进行了新的研究，发现它们都含有氰化物。他们还在现代细菌和古细菌中发现了被称为氢化酶的酶的相同类型的结构。这可能表明地球上的生命要么来自陨石，要么是早期地球的地质条件形成了同样的氰化物。

在陨石中寻找氰化物

2011年，卡拉汉和他的同事发表了一篇论文，称他们在陨石中发现了核碱基——一种含氮碱基。此后，他们开始在太空岩石中寻找氰化物。

像鸟嘌呤或腺嘌呤一样，核碱基是脱氧核糖核酸的基本成分。卡拉汉说，核碱基和它们的母体小行星的化学反应似乎依赖氰化物作为反应物。但是他不确定陨石中是否能找到氰化物，即使它们已经存在。他说氰化物是高活性的，很可能在登陆地球之前就已经被消耗和转化了。

但是该项研究的合著者、博伊西州立大学的分析化学家凯伦·史密斯不同意这一观点。

所以他们收集并测试了陨石样本——其中大部分是在南极洲发现的。其中五种是特殊的碳质球粒陨石，称为厘米球粒陨石，含有核碱基和其他基本的生物成分，如氨基酸。厘米球粒陨石之一是著名的默奇森陨石，它于1969年9月28日降落在澳大利亚维多利亚的默奇森附近。

卡拉汉说，令人惊讶的是，每一个厘米球粒陨石都含有氰化物；其他陨石，包括被认为有外星生命证据的火星陨石，不含氰化物。“当你研究这些原始陨石时，就像跳进了时间机器。你可以回到过去，研究这些古老的材料，然后你就会发现这些氰化物与生命和古代生物学之间的联系。”

氰化物或参与地球生命起源

氰化物似乎在太空中存活了数十亿年，有些已经到达了冰冷的南极洲。研究人员发现，氰化物和一氧化碳形成配体，然后与铁离子结合，在陨石中形成稳定的化合物。卡拉汉说:“这是非常经典的无机化学。”

卡拉汉补充说，无论氰化物有多稳定，它也可以从陨石中释放出来，这使得它有可能成为生命起源故事中一个有趣的参与者。在地球诞生的早期，当太空陨石频繁撞击地球时，水和紫外线“携手”可能会从陨石中释放氰化物。通过这种方式，陨石增加了可利用的氰化物，使得最终产生活细胞的化学反应能够顺利进行。

卡拉汉说还有另一种可能性:来自早期地球的氰化物可能是土生土长的。但是如果是这样的话，它可能会以非常类似于陨石的方式形成。另一个有趣的惊喜是，陨石中的一氧化碳、铁和氰化物与地球上一些最古老的生命群体——古细菌和细菌——的某些酶有着奇怪的相似之处。

所有的细菌和古细菌都含有氢化酶，一种通过分解氢为细菌和古细菌提供能量的酶。这些酶的活性位点与陨石中的氰化物具有相同的结构。卡拉汉认为，“也许这些陨石化合物是这些活动场所的前兆”。

这还没有得到证实，但是研究小组计划进一步研究陨石化学。他们把希望寄托在美国宇航局的奥西里斯-雷克斯探测器上，该探测器将收集小行星贝努鸟的样本，并在2023年将其送回地球。

卡拉汉说，“本努”可能是一个厘米球粒陨石物体。他们将从这些样本中寻找氰化物，试图揭示“本努”和已知陨石之间的联系，并试图了解氰化物等前生物化合物的潜在传播途径，这可能有助于早期地球或太阳系其他天体上生命的萌发。