Οι ενώσεις οι οποίες ανακαλύφθηκαν στους μετεωρίτες μπορεί να κρατούν ενδείξεις για την προέλευση της ζωής
Το Κυανίδιο και το Mονοξείδιο του άνθρακα είναι από μόνα τους και τα δύο θανατηφόρα δηλητήρια για τον άνθρωπο, αλλά ενώσεις οι οποίες περιέχουν Σίδηρο, Κυανίδιο και Μονοξείδιο του άνθρακα οι οποίες ανακαλύφθηκαν σε μετεωρίτες πλούσιους σε Άνθρακα από μια ομάδα επιστημόνων στο κρατικό πανεπιστήμιο του Boise και στη NASA ίσως βοήθησαν στη ανάπτυξη της ζωής στην πρώιμη Γη. Οι εξωγήινες* ενώσεις οι οποίες βρίσκονται σε μετεωρίτες μοιάζουν με την ενεργό θέση των Υδρογενασών, τα οποία είναι ένζυμα τα οποία παρέχουν ενέργεια στα Βακτήρια και στα Αρχαία διασπώντας το αέριο Υδρογόνο (H2). Τα αποτελέσματά τους υποδεικνύουν ότι οι ενώσεις αυτές ήταν επίσης παρούσες στην πρώιμη Γη, πριν αρχίσει η ζωή, σε μια περίοδο που ο πλανήτης μας βομβαρδίζονταν συνεχώς από μετεωρίτες, και η ατμόσφαιρα πιθανότατα ήταν πλούσια σε Υδρογόνο.
"Όταν οι περισσότεροι άνθρωποι ακούνε για Κυανίδιο, σκέφτονται τις ταινίες κατασκόπων - ένας άντρας που καταπίνει ένα χάπι, αφρίζει το στόμα του, και πεθαίνει, αλλά το Κυανίδιο ήταν πιθανώς ένα σημαντικό συστατικό για την δημιουργία μορίων απαραίτητα για τη ζωή", εξήγησε η Dr. Karen Smith, ανώτερη επιστημονική ερευνήτρια στο Boise State University, στο Boise, του Αϊντάχο. Το Κυανίδιο, ένα άτομο Άνθρακα δεσμευμένο σε ένα άτομο Αζώτου, θεωρείται ότι είναι ζωτικής σημασίας για την προέλευση της ζωής, καθώς εμπλέκεται στη μη βιολογική σύνθεση οργανικών ενώσεων όπως τα Αμινοξέα και οι Νουκλεοβάσεις, οι οποίες αποτελούν τις δομικές μονάδες των πρωτεϊνών και των νουκλεϊνικών οξέων οι οποίες χρησιμοποιούνται από όλες τις γνωστές μορφές ζωής.
Η Smith είναι κύριος συγγραφέας ενός paper για την έρευνα η οποία δημοσιεύθηκε στις 25 Ιουνίου στον ιστότοπο Nature Communications. Η Smith, μαζί με τον βοηθό της καθηγητή Mike Callahan του πανεπιστημίου Boise, και συν-συγγραφέα στο paper, ανέπτυξαν νέες αναλυτικές μεθόδους για να εξαγάγουν και να μετρήσουν αρχαία ίχνη Κυανίδιου σε μετεωρίτες. Διαπίστωσαν ότι οι μετεωρίτες που περιέχουν Κυανίδιο ανήκουν σε μια ομάδα πλούσιων σε άνθρακα μετεωριτών οι οποίοι ονομάζονται χονδρίτες CM. Άλλοι τύποι μετεωριτών που δοκιμάστηκαν, συμπεριλαμβανομένου ενός μετεωρίτη από τον πλανήτη Άρη, δεν περιείχαν Κυανίδιο.
Οι μετεωρίτες περιέχουν μεταλλικές οργανικές ενώσεις οι οποίες μοιάζουν με τμήματα ενζύμων τα οποία βρίσκονται σε Βακτήρια και Αρχαία. Το CN είναι Κυανίδιο, το CO είναι Μονοξείδιο του Άνθρακα, το Fe είναι Σίδηρος, το Ni είναι Νικέλιο. Εικόνα: Smith et al. Nature Communications, 2019
"Τα δεδομένα που συλλέχθηκαν από τη διαστημοσυσκευή OSIRIS-REx της NASA για τον αστεροειδή Bennu δείχνουν ότι σχετίζεται με τους χονδρίτες CM", δήλωσε ο συν-συγγραφέας Jason Dworkin του Goddard Space Flight Center της NASA στο Γκρήνμπελτ, του Μέριλαντ. "Το OSIRIS-REx θα φέρει ένα δείγμα από τον Bennu για να μελετηθεί στη Γη το 2023. Θα αναζητήσουμε για αυτές τις ίδιες ενώσεις, ώστε να προσπαθήσουμε να συνδέσουμε τον Bennu με γνωστούς μετεωρίτες, έτσι ώστε να κατανοήσουμε την πιθανή απόθεση προβιοτικών ενώσεων όπως είναι το Κυανίδιο, οι οποίες βοήθησαν στην δημιουργία και στην ανάπτυξη της ζωής όπως την ξέρουμε στην πρώιμη Γη ή και σε άλλα σώματα του Ηλιακού μας συστήματος. "
Κυανίδιο έχει βρεθεί σε μετεωρίτες και πριν. Ωστόσο, στη νέα τους εργασία, η Smith και ο Callahan έμειναν έκπληκτοι όταν ανακάλυψαν ότι το Κυανίδιο, μαζί με το Μονοξείδιο του Άνθρακα (CO), δεσμεύονταν με το Σίδηρο για να σχηματίσουν σταθερές ενώσεις στους μετεωρίτες. Εντοπίστηκαν δύο διαφορετικά σύμπλοκα Σιδήρου κυανό-καρβονυλίου στους μετεωρίτες χρησιμοποιώντας υψηλής ανάλυσης υγρή χρωματογραφία-φασματομετρία μάζας. "Μία από τις πιο ενδιαφέρουσες παρατηρήσεις από τη μελέτη μας είναι ότι αυτά τα σύμπλοκα Σιδήρου-κυανό-καρβονυλίου μοιάζουν με τμήματα των ενεργών θέσεων των Υδρογενασών, οι οποίες έχουν πολύ διαφορετική δομή", δήλωσε ο Callahan.
Οι Υδρογενάσες είναι παρούσες σχεδόν σε όλα τα σύγχρονα Βακτήρια και τα Αρχαία (archaea), και πιστεύεται ότι έχουν πανάρχαια προέλευση. Οι Υδρογενάσες είναι μεγάλες πρωτεΐνες, αλλά η ενεργός περιοχή - η περιοχή όπου συμβαίνουν οι χημικές αντιδράσεις - συμβαίνει να είναι μια πολύ μικρότερη μεταλλο-οργανική ένωση η οποία περιέχεται μέσα στην πρωτεΐνη, σύμφωνα με τον Callahan. Είναι αυτή η ένωση που μοιάζει με τις Κυανιδιούχας συμπεριφοράς ενώσεις τις οποίες η ομάδα ανακάλυψε σε μετεωρίτες.
Ένα διαρκές μυστήριο σχετικά με την προέλευση της ζωής είναι το πώς θα μπορούσε να προκύψει βιολογία από μη βιολογικές χημικές διεργασίες. Οι ομοιότητες μεταξύ των ενεργών θέσεων στα ένζυμα Υδρογενάσης και των ενώσεων Κυανιδίου οι οποίες ανακαλύφθηκαν σε μετεωρίτες δείχνουν ότι οι μη βιολογικές διεργασίες στους γονικούς αστεροειδείς των μετεωριτών** και στην αρχαία Γη θα μπορούσαν να έχουν κάνει τα μόρια χρήσιμα στην αναδυόμενη ζωή.
"Το Κυανίδιο και το Μονοξείδιο του Άνθρακα τα οποία συνδέονται με ένα μέταλλο είναι ασυνήθιστα και σπάνια στα ένζυμα. Οι Υδρογενάσες αποτελούν την εξαίρεση. Όταν συγκρίνετε τη δομή αυτών των σύμπλοκων Σιδήρου κυανο-καρβονυλίου σε μετεωρίτες σε αυτές τις ενεργές θέσεις στις Υδρογενάσες, σας κάνει να αναρωτιέστε αν υπήρχε σύνδεση μεταξύ των δύο ", πρόσθεσε η Smith. "Είναι πιθανό τα σύμπλοκα Σιδήρου-κυανο-καρβονυλίου να ήταν πρόδρομος σε αυτές τις ενεργές θέσεις, όπου αργότερα ενσωματώθηκαν σε πρωτεΐνες πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Τα συμπλέγματα αυτά πιθανόν να λειτουργούσαν ως πηγές Κυανιδίου και στην πρώιμη Γη. "
Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το Πρόγραμμα Αναδυόμενων Κόσμων της NASA (NASA Emerging Worlds Program), το Ινστιτούτο Αστροβιολογίας της NASA (NASA Astrobiology Institute) και από την Αδελφότητα Γης και Διαστήματος της NASA (NASA Earth and Space Science Fellowship). Η ομάδα συμπεριέλαβε την Smith, τον Callahan και συνεργάτες του Πανεπιστημίου της πολιτείας Penn, του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ, και του Κέντρου Διαστημικών Πτήσεων Γκόνταρντ της NASA (NASA Goddard Space Flight Center). Το ΚΔΠ Goddard της NASA παρέχει τη γενική διαχείριση των αποστολών, τη μηχανική των συστημάτων, και την ασφάλεια και διαασφάλιση της αποστολής OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Identification Resource, Security-Regolith Explorer). Ο Dante Lauretta είναι ο κύριος ερευνητής της αποστολής στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα. Η εταιρεία Lockheed Martin Space Systems στο Ντένβερ κατασκευάζει το διαστημικό σκάφος. Το OSIRIS-REx είναι η τρίτη αποστολή στο Πρόγραμμα Νέων Συνόρων της NASA (NASA’s New Frontiers Program). Το Κέντρο Διαστημικών πτήσεων Μάρσαλ της NASA (NASA’s Marshall Space Flight) στο Χάντσβιλ της Αλαμπάμα διαχειρίζεται το πρόγραμμα "Νέα Σύνορα" για τη υπηρεσία της Διεύθυνσης Επιστημονικών Αποστολών (Science Mission Directorate) στην Ουάσινγκτον. Η NASA διερευνά το Ηλιακό μας σύστημα και πέρα από αυτό, αποκαλύπτοντας κόσμους, αστέρια και συμπαντικά μυστήρια τα οποία βρίσκονται είτε κοντά είτε μακριά στον ισχυρό μας στόλο διαστημικών και επίγειων αποστολών.
Σχετικές δημοσιεύσεις: Karen E. Smith, et al., “Organometallic compounds as carriers of extraterrestrial cyanide in primitive meteorites,” Nature Communications volume 10, Article number: 2777 (2019)
Από: BILL STEIGERWALD / NANCY JONES, NASA GODDARD SPACE FLIGHT CENTER
……………….Επεξηγήσεις………………..
*Με τον όρο αυτό εννοούνται συστατικά εκτός Γης
**Οι Μετεωρίτες είναι θραύσματα αστεροειδών
……………….*………………..
Αφιερωμένο στην παγκόσμια ημέρα αστεροειδών
……………….*………………..
Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο
Facebook:
Και στο blog: Αστρονομία και Επιστήμη
Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα
μπλε ή κόκκινα γράμματα)
Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
Για διορθώσεις
μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε
μας: gikasd63@hotmail.com η αφήστε μήνυμα inbox στη
Σελίδα:
Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας
εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα
αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την
σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη
διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com . Η δημοσίευση είναι εντελώς
δωρεάν.
Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η
ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του
αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του
άρθρου.
Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις
ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου.
Για την ομάδα : @Aratosastronomy