シアン化物は、ハリウッド映画の捕まったスパイの最後の手段ではありません。それはまた、生命の初期の化学の重要な要素でもあります。そして今、新しい研究はシアン化物が隕石で地球に乗ったかもしれないことを発見します。
1969年にオーストラリアのマーチソンの近くに落下した大きな隕石を含む、原始隕石の特定のグループのサンプルはすべて、シアン化物を含み、鉄と一酸化炭素で安定した構成で結合しています。これらの同じ種類の構造は、現代の細菌や古細菌のヒドロゲナーゼと呼ばれる酵素にも見られます。これは、初期の生命が隕石から借りたか、初期の地球の地質が同じ種類のシアン化物を形成したことを示唆している可能性があると、研究の共同執筆者であるMichael Callahan化学者ボイシ州立大学。
「これらの原始的な隕石を研究するとき、まるでタイムマシンに飛び乗って、戻ってこれらの古代の材料を研究することができるようなものです」とキャラハンはLive Scienceに語った。 「そして、あなたは生命と古代生物学へのこれらのつながりを見つけます。」
シアン化物を求めて
キャラハンと彼の同僚は、隕石で核酸塩基を発見した2011年の論文を発表した後、宇宙岩でシアン化物を探し始めました。グアニンやアデニンのような核酸塩基は、DNAの構成要素の1つです。核酸塩基とそれらの親小惑星の化学は、それが反応物としてシアン化物に依存しているかのように見えたとカラハンは言った。しかし彼は、たとえそれが存在していたとしても、隕石上のシアン化物を見つけることができると確信していませんでした。シアンは非常に反応性が高いとカラハンは言ったので、シアンが地球に着陸するずっと前に使い尽くされて変換されたであろうと彼は思った。
しかし、研究の共著者であるボイシ州の分析化学者であるカレンスミスはシアン化物分析の経験があったため、研究者は隕石のサンプルを収集してテストしました。そのほとんどは南極で発見されました。 5つの隕石は、CMコンドライトと呼ばれる特定の種類の炭素質コンドライトであり、核酸などの生物学的構成要素（アミノ酸など）が含まれています。それらのCMコンドライトの1つはマーチソン隕石で、1969年にオーストラリアに上陸し、大きな火の玉で地元の人々を驚かせました。
シアン化物を見つけて抽出するために、研究者らは、工業プロセスから残った廃水中の有毒なものを見つけるのに通常使用される技術を借りた、とカラハンは言った。彼らは酸を使用して隕石から化合物を抽出し、それを質量分析や液体クロマトグラフィーなどの一連の分析にかけました。どちらも抽出された物質の構成部分を特定することを可能にしました。
シアン化物の驚き
驚いたことに、研究者たちはシアン化物を発見しました。 CMコンドライトにはそれぞれ化学物質が含まれていましたが、他の種類の隕石には含まれていませんでした。 （研究者たちは、かつて異星人の生命の証拠を保持していると主張されていた有名な火星の隕石をテストしました-シアン化物はありませんでした。）
シアン化物は、一酸化炭素と鉄で安定した構成に縛られていたため、宇宙で何十億年も生き残り、氷のような南極大陸で休息する激しい旅行を生き延びてきたようです。 「これは本当に古典的な無機化学だ」とキャラハン氏は語った。
どのように安定していても、シアン化物は隕石からも放出される可能性があるとカラハン氏は付け加え、それが生命の起源において興味深いプレーヤーになる可能性を秘めています。宇宙の岩による砲撃が一般的であったときに、水と紫外光の組み合わせが地球の初期の隕石からシアン化物を放出したかもしれません。そのようにして、隕石は、最終的には生きている細胞につながる化学反応のために利用可能なシアン化物を後押ししたかもしれないとキャラハンは言った。
あるいは、初期の地球のシアン化物は自国で生産された可能性がある、とカラハンは言った。しかし、そうであれば、隕石と非常によく似た方法で形成された可能性があります。隕石は、惑星を形成したのと同じ宇宙塵と氷でできていますが、地球化学プロセスによって変更されていません。
もう一つの興味深い驚きは、一酸化炭素、鉄、シアン化物の隕石の束と、生命、古細菌、細菌の最も古いグループのいくつかの酵素の一部との間の奇妙な類似点でした。カラハン氏によると、すべての細菌と古細菌にはヒドロゲナーゼと呼ばれる酵素があり、結合が起こるこれらの酵素の活性部位は、隕石に見られるシアン化物の構造と同じです。
「たぶん、これらはこれらのアクティブなサイトの前兆である」とキャラハンは言った。
それはまだ証明されていない、とカラハンは言った、しかし研究チームは隕石の化学のさらなる研究を計画している。将来の方向性の1つは、進行中のNASAミッションOSIRIS-Rexの好意によるもので、小惑星Bennuからサンプルを収集して2023年に地球に届けます。小惑星の母体の元のサンプル。
キャラハンとその同僚は、6月25日、オープンアクセスジャーナルNature Communicationsで彼らの研究を報告しました。
