Wissenschaftlicher Durchbruch, da Forscher einen wichtigen Hinweis auf den Ursprung des Lebens finden: „Beängstigend, wie einfach“ | Wissenschaft | Nachrichten

„Hunderte Tonnen“ Zyanid am Ort der Explosion in China

Cyanid, eine tödliche Chemikalie, die in verschiedenen Formen existieren kann, ist im Laufe der Jahre durch Film und Fiktion in die Populärkultur eingedrungen. Ein Spion, der einen leeren, geruchlosen Umschlag öffnet, nur um Stunden später zu sterben, ist die häufigste Szene, in der Regisseure, Dramatiker und Autoren Zyanid eingesetzt haben. Wie Karen Smith, eine leitende Forschungswissenschaftlerin an der Boise State University, vor ein paar Jahren bemerkte: „Wenn die meisten Leute an Zyanid denken, denken sie an Spionagefilme – ein Typ, der eine Pille schluckt, Schaum vor dem Mund hat und stirbt, aber Zyanid war es wahrscheinlich eine essentielle Verbindung zum Aufbau von lebensnotwendigen Molekülen.”

Tatsächlich haben neue Forschungen ergeben, dass die tödliche Verbindung tatsächlich dazu beigetragen haben könnte, dass sich das Leben auf der Erde entwickelt hat.

Darüber hinaus kann uns die Suche nach Anzeichen dafür auf fremden Planeten helfen, Leben anderswo im Universum zu lokalisieren, haben Chemiker von Scripps Research herausgefunden.

Das Team entdeckte, dass die Verbindung, die ein an ein Stickstoffatom gebundenes Kohlenstoffatom enthält, einige der ersten Stoffwechselreaktionen auf der Erde ermöglicht haben könnte, bei denen aus Kohlendioxid Verbindungen auf Kohlenstoffbasis entstanden.

Stoffwechselreaktionen sind Reaktionen, die aus Nahrung Energie erzeugen und lebensnotwendig sind.

Die Forscher sprachen mit dem BBC Science Focus Magazin in seinem Artikel „Cyanid hat möglicherweise eine Schlüsselrolle bei der Entstehung des Lebens auf der Erde gespielt und könnte uns helfen, ET zu finden“.

Wissenschaft: Forscher haben möglicherweise den Ursprung des Lebens durch eine Studie über Zyanid gefunden (Bild: GETTY)

Cyanid: Die chemische Verbindung ist für Menschen tödlich

Cyanid: Die chemische Verbindung ist für Menschen tödlich (Bild: GETTY)

Dr. Ramanarayanan Krishnamurthy, außerordentlicher Professor für Chemie bei Scripps Research und Hauptautor der Studie, sagte: „Wenn wir nach Lebenszeichen suchen – entweder auf der frühen Erde oder auf anderen Planeten – stützen wir die Suche auf die Biochemie, in der wir wissen, dass sie existiert Leben heute.

“Die Tatsache, dass dieselben Stoffwechselreaktionen durch Cyanid angetrieben werden können, zeigt, dass das Leben sehr unterschiedlich sein kann.”

Um die Entdeckung zu machen, konzentrierte sich das Team auf eine Reihe chemischer Reaktionen, die Kohlendioxid und Wasser kombinieren.

Dies sollte die komplexeren Verbindungen schaffen, die für das Leben notwendig sind und als umgekehrte Tricarbonsäure oder r-TCA-Zyklus bekannt sind.

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Vergiftung: Ein mit Zyanid kontaminierter See bei Geamana, Rumänien

Vergiftung: Ein mit Zyanid kontaminierter See bei Geamana, Rumänien (Bild: GETTY)

Der Zyklus wird von einigen Bakterien verwendet, die derzeit auf der Erde existieren.

Aber es ist auf die Verwendung komplexer Proteine ​​angewiesen, die sich auf dem Planeten in seiner Kindheit vor vier Milliarden Jahren noch nicht gebildet hatten.

Frühere Studien haben gezeigt, dass bestimmte Metalle unter extrem heißen und stark sauren Bedingungen die gleichen Reaktionen auslösen können.

Aber das Scripps-Team hatte die Vermutung, dass eine andere chemische Verbindung dazu in der Lage sein könnte, nur unter den weniger extremen Bedingungen, die auf der frühen Erde zu beobachten sind.

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Da sie bereits damals wussten, dass Cyanid in der Atmosphäre vorhanden war, konnten sie eine Reihe von Reaktionen kartieren, bei denen Cyanid möglicherweise zur Herstellung komplexerer organischer Moleküle aus Kohlendioxid verwendet werden könnte, und diese später im Labor testen.

Dr. Krishnamurthy sagte: „Es war beängstigend, wie einfach es war.

„Wir mussten wirklich nichts Besonderes tun, wir mischten diese Moleküle zusammen, warteten und die Reaktion geschah spontan.“

Es ist ein hoffnungsvolles Zeichen dafür, herauszufinden, wie die Biologie auf der Erde entstanden ist, da unser Planet einst nur mit nicht-biologischer Chemie gefüllt war.

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Leider liefert das Experiment keinen schlüssigen Beweis dafür, dass Cyanid an diesem Prozess auf der frühen Erde beteiligt war.

Aber es bietet eine neue Art, über den Ursprung des Lebens nachzudenken.

Und den Forschern zufolge bietet es möglicherweise eine neue Möglichkeit, auf anderen Planeten nach Leben zu suchen.

Es ist nicht das erste Mal, dass sich Wissenschaftler mit Cyanid befasst und interessante Ergebnisse gefunden haben.

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Early Earth: Obwohl die Studie keinen schlüssigen Beweis liefert, könnte sie eine neue Perspektive bieten (Bild: GETTY)

Eine Studie aus dem Jahr 2019 deutete darauf hin, dass mit Eisen, Zyanid und Kohlenmonoxid (einer weiteren tödlichen Verbindung) versetzte Meteoriten dem frühen Leben auf dem Planeten geholfen hätten.

Es bot damals neue Erkenntnisse: zum Beispiel, dass Cyanid und Kohlenmonoxid sich mit Eisen verbinden, um stabile Verbindungen (oder Eisen-Cyano-Carbonyl-Komplexe) zu bilden, die bestimmten Strukturen auf diesen lebenswichtigen Hydrogenase-Enzymen ähneln.

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