Un veleno mortale ha portato alla vita sulla terra?

I composti tra carbonio e azoto sono chiamati cianuri. L’atomo di carbonio ha un legame triplo con l’atomo di azoto. Ha quindi una valenza rimasta per diventare acido cianidrico con l’idrogeno, per esempio, o cianuro di potassio (“cianuro”) con il potassio. Questi sono di solito altamente tossici. Tuttavia, ci sono molecole più complesse in cui il cianuro è così strettamente legato che non è più tossico. Per esempio, l’additivo E536 (esacianidoferrato(II) di potassio) è approvato come additivo alimentare.

I cianuri potrebbero anche aver preparato la strada per la nascita della vita nei primi giorni della Terra, quattro miliardi di anni fa. Lo dimostrano i chimici della Scripps Research in un documento sulla rivista Nature Chemistry. Questo perché prima che la vita potesse nascere, dovevano essere create le molecole di base necessarie.

Alcuni batteri che vivono ancora oggi sulla Terra usano una serie di reazioni chimiche conosciute come ciclo dell’acido tricarbossilico inverso (ciclo r-TCA) per convertire l’anidride carbonica e l’acqua in composti chimici necessari alla vita. Molti scienziati sospettano che il ciclo r-TCA si sia verificato anche sulla superficie della Terra primitiva, ancora inanimata, dove ha prodotto le molecole necessarie alla vita. Ma c’è un problema: l’attuale ciclo r-TCA si basa su una serie di proteine complesse che non potevano esistere prima della comparsa della vita. Tuttavia, altri scienziati sono stati in grado di dimostrare che è possibile fare a meno di queste proteine. Nel brodo primordiale, quattro miliardi di anni fa, alcuni metalli avrebbero innescato le stesse reazioni senza le proteine di oggi. Tuttavia, questo avrebbe richiesto condizioni estremamente acide e calde, che – secondo le conoscenze attuali – probabilmente non esistevano sulla Terra primitiva.

Ramanarayanan Krishnamurthy, professore associato di chimica e autore principale del nuovo studio, e i suoi colleghi si sono chiesti se un’altra molecola potesse stimolare le stesse reazioni in condizioni più temperate. Sapendo che i cianuri erano presenti nell’atmosfera della prima Terra, hanno pensato a come usarli per fare molecole organiche dall’anidride carbonica. Poi hanno ricreato queste reazioni in una provetta. Ha funzionato: i cianuri, come le proteine o i metalli, sono in grado di trasferire elettroni tra le molecole.

“È stato sorprendente quanto fosse semplice”, dice Krishnamurthy. “Non abbiamo dovuto fare nulla di speciale; abbiamo mescolato queste molecole insieme, abbiamo aspettato e la reazione è avvenuta spontaneamente”. A differenza delle versioni precedenti di r-TCA, che usavano metalli, il ciclo basato sul cianuro ha funzionato a temperatura ambiente e in un ampio intervallo di pH che corrisponde alle condizioni che probabilmente hanno prevalso sulla Terra primitiva. Inoltre, il team è stato in grado di dimostrare che i cianuri consentono una versione ancora più semplice del ciclo r-TCA – uno che bypassa alcuni dei passaggi e le molecole intermedie meno stabili del ciclo attuale. Questo sottoinsieme di reazioni potrebbe aver preceduto il ciclo completo r-TCA nell’origine della vita, ipotizza Krishnamurthy.

Naturalmente non c’è modo di provare al di là di ogni dubbio quale chimica abbia avuto luogo sulla Terra primordiale. Ma la scoperta delle nuove reazioni è eccitante perché ci permetterà di cercare meglio altre case della vita nel cosmo. “Ci libera dal presupposto che ci devono essere metalli e condizioni estreme”, dice Krishnamurthy. “Potrebbe esserci vita che si evolve da questa chimica basata sul cianuro”.

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BrandonQMorris
  • BrandonQMorris
  • Brandon Q. Morris è un fisico e uno specialista dello spazio. Si è occupato a lungo di questioni spaziali, sia professionalmente che privatamente, e mentre voleva diventare un astronauta, è dovuto rimanere sulla Terra per una serie di motivi. È particolarmente affascinato dal "what if" e attraverso i suoi libri mira a condividere storie avvincenti di hard science fiction che potrebbero realmente accadere, e un giorno potrebbero accadere. Morris è l'autore di diversi romanzi di fantascienza best-seller, tra cui The Enceladus Series.

    Brandon è un orgoglioso membro della Science Fiction and Fantasy Writers of America e della Mars Society.