Sciencemag.cz
Doporučujeme
Dnes kyanid funguje pro pozemský život jako jed, nicméně při vzniku života mohl umožňovat fixaci oxidu uhličitého a jeho přeměnu na organické sloučeniny. Tvrdí to alespoň nová studie, jejímž hlavním autorem byl Ramanarayanan Krishnamurthy ze Scripps Research Institute (na tomto ústavu se hodně zabývají i dalšími tématy souvisejícími se vznikem života, např. RNA světem).
Některé bakterie dnes využívají k fixaci uhlíku reverzní citrátový (Krebsův) cyklus. Jeho fungování ovšem vyžaduje složitou chemii proteinových enzymů, které sotva existovaly na počátku života. Ukázalo se, že namísto enzymů by snad katalyzovat tuto reakci zvládly i některé kovy (nakonec základem řady enzymů, centrem, kde probíhá přenos elektronů, jsou dodnes kovy jako „kusy minerálu“, enzym je, jak praví metafora, „kámen obrostlý masem“). Jenže zrovna v případě této reakce se ji přece jen bez enzymů tak docela provést nepodařilo, respektive vyžadovalo to vysoké teploty a dost kyselé prostředí – celkově pro protoorganismy spíše nevhodné (PH: viz třeba i představy, že život spíše než u nejrozšířenějších černých kuřáků vznikal u tzv. kuřáků bílých, kde je prostředí alkaličtější.)
V rámci nového výzkumu vědci dokázali provést tuto reakci ve zkumavce, přičemž jako katalyzátor pro přenos elektronů fungoval právě kyanid. Atmosféra rané Země mohla obsahovat kyanovodík, takže ten se mohl vyskytovat i rozpuštěný v tehdejších vodách, ve formě solí apod. Stačilo smíchat jednotlivé složky a reakce proběhla normálně, za pokojové teploty a v širokém rozsahu pH.
Samozřejmě je velmi obtížné až nemožné zpětně dokázat, že zrovna tento konkrétní proces se na Zemi před nějakými 4 miliardami let opravdu uskutečnil. Nicméně podobné výzkumy mají význam i pro naše hledání života na exoplanetách: život zřejmě může vzniknout i z chemie založené na kyanidech, uzavírá R. Krishnamurthy.
Ramanarayanan Krishnamurthy, Cyanide as a primordial reductant enables a protometabolic reductive glyoxylate pathway, Nature Chemistry (2022). DOI: 10.1038/s41557-021-00878-w. www.nature.com/articles/s41557-021-00878-w
Zdroj: The Scripps Research Institute / Phys.org
Poznámka PH: Je kyanid blokující buněčné dýchání jedovatý pro pozemský život univerzálně, nebo třeba (některým) metanogenům/archea by nevadil? Buněčné dýchání obecně provozují i organismy bez mitochondrií.
