Il cianuro non è solo l'ultima risorsa per le spie catturate del film di Hollywood. È anche una componente cruciale della prima chimica della vita. E ora, una nuova ricerca ha scoperto che il cianuro avrebbe potuto cavalcare sulla terra i meteoriti.
Campioni di un particolare gruppo di meteoriti primitivi - incluso un grosso caduto vicino a Murchison, in Australia, nel 1969 - contengono tutti cianuro, legato in una configurazione stabile con ferro e monossido di carbonio. Questi stessi tipi di strutture si trovano in enzimi chiamati idrogenasi nei batteri e negli archaea moderni, il che potrebbe suggerire che la prima infanzia o presa in prestito dai meteoriti o che la geologia della Terra primitiva formasse lo stesso tipo di composti del cianuro, ha detto il co-autore dello studio Michael Callahan, un analitico chimico Boise State University.
"Quando studi questi meteoriti primitivi è come se stessi saltando in una macchina del tempo e puoi tornare indietro e studiare questi materiali antichi", ha detto Callahan a Live Science. "E poi trovi queste connessioni con la vita e la biologia antica."
Alla ricerca di cianuro
Callahan e i suoi colleghi hanno iniziato a cercare cianuro nelle rocce spaziali dopo aver pubblicato un articolo del 2011 in cui hanno scoperto nucleobasi nei meteoriti. I nucleobasi, come la guanina o l'adenina, sono tra i mattoni del DNA. La chimica delle nucleobasi e degli asteroidi dei loro genitori sembrava dipendere dal cianuro come reagente, ha detto Callahan. Ma non era sicuro che sarebbero stati in grado di trovare qualsiasi cianuro sui meteoriti, anche se fosse esistito una volta. Il cianuro è estremamente reattivo, disse Callahan, quindi si aspettava che sarebbe stato usato e trasformato molto prima che atterrasse sulla Terra.
Ma il co-autore dello studio Karen Smith, anch'egli chimico analitico dello Stato Boise, aveva un background nell'analisi del cianuro, quindi i ricercatori hanno raccolto e testato campioni di meteoriti, molti dei quali erano stati scoperti in Antartide. Cinque dei meteoriti erano un particolare tipo di condrite carbonacea chiamato condriti CM, che contiene nucleobasi e altri elementi costitutivi della biologia, come gli aminoacidi. Uno di quei condriti CM era il meteorite Murchison, che sbarcò in Australia nel 1969, sorprendendo la gente del posto con una grande palla di fuoco.
Per trovare ed estrarre il cianuro, i ricercatori hanno preso in prestito tecniche che tipicamente utilizzavano per trovare le sostanze tossiche nelle acque reflue lasciate dai processi industriali, ha affermato Callahan. Hanno usato l'acido per estrarre i composti dai meteoriti e quindi lo hanno sottoposto a una serie di analisi, tra cui spettrometria di massa e cromatografia liquida, che hanno permesso entrambi di identificare le parti costituenti del materiale estratto.
Sorprese cianuro
Con loro sorpresa, i ricercatori hanno scoperto il cianuro. Ciascuno dei condriti CM conteneva la sostanza chimica, mentre nessuno degli altri tipi di meteoriti lo faceva. (I ricercatori hanno persino testato un famoso meteorite su Marte che una volta era stato dichiarato in possesso di prove di vita aliena - nessun cianuro lì.)
Il cianuro sembra essere sopravvissuto a miliardi di anni nello spazio e un viaggio infuocato per riposare nella gelida Antartide perché era legato in una configurazione stabile con monossido di carbonio e ferro. "È questa chimica inorganica davvero classica", ha detto Callahan.
Per quanto stabile sia, il cianuro può anche essere rilasciato dal meteorite, ha aggiunto Callahan, e questo lo rende un intrigante giocatore possibile nell'origine della vita. Una combinazione di acqua e luce ultravioletta avrebbe potuto rilasciare cianuro dai meteoriti sulla Terra primitiva, quando era comune il bombardamento da rocce spaziali. In questo modo, i meteoriti avrebbero potuto potenziare il cianuro disponibile per le reazioni chimiche che alla fine hanno portato alle cellule viventi, ha detto Callahan.
In alternativa, il cianuro della Terra potrebbe essere stato coltivato in casa, ha detto Callahan. Ma in tal caso, potrebbe essersi formato in modo molto simile a quello dei meteoriti. I meteoriti sono fatti della stessa polvere spaziale e ghiaccio che hanno formato i pianeti, ma non sono stati alterati dai processi geochimici.
L'altra intrigante sorpresa, diceva Callahan, erano le strane somiglianze tra i fasci di monossido di carbonio, ferro e cianuro del meteorite e parti degli enzimi di alcuni dei più antichi gruppi di vita, archei e batteri. Tutti i batteri e gli archei hanno enzimi chiamati idrogenasi, ha detto Callahan, e il sito attivo di quegli enzimi, dove avviene il legame, è lo stesso delle strutture di cianuro viste nei meteoriti.
"Forse questi sono i precursori di questi siti attivi", ha detto Callahan.
Non è ancora stato dimostrato, ha affermato Callahan, ma il team di ricerca ha in programma ulteriori lavori sulla chimica dei meteoriti. Una direzione futura potrebbe venire grazie alla missione in corso della NASA OSIRIS-Rex, che raccoglierà un campione dall'asteroide Bennu e lo consegnerà sulla Terra nel 2023. Bennu potrebbe essere un condrite di CM, ha detto Callahan, che fornirebbe un'entusiasmante opportunità di studio un campione incontaminato di un corpo genitore asteroide.
Callahan e i suoi colleghi hanno riportato il loro lavoro il 25 giugno sulla rivista ad accesso aperto Nature Communications.
