El cianuro no es solo el último recurso para los espías capturados de la película de Hollywood. También es un componente crucial de la química temprana de la vida. Y ahora, una nueva investigación encuentra que el cianuro podría haber viajado a la Tierra en meteoritos.
Las muestras de un grupo particular de meteoritos primitivos, incluido uno grande que cayó cerca de Murchison, Australia, en 1969, contienen cianuro, unido en una configuración estable con monóxido de hierro y carbono. Este mismo tipo de estructuras se encuentran en enzimas llamadas hidrogenasas en bacterias y arqueas modernas, lo que podría sugerir que la vida temprana se tomó prestada de meteoritos o que la geología temprana de la Tierra formó el mismo tipo de compuestos de cianuro, dijo el coautor del estudio Michael Callahan, analista. químico Boise State University.
"Cuando estudias estos meteoritos primitivos es como si estuvieras saltando en una máquina del tiempo y puedes regresar y estudiar estos materiales antiguos", dijo Callahan a Live Science. "Y luego encuentras estas conexiones con la vida y la biología antigua".
Buscando cianuro
Callahan y sus colegas comenzaron a buscar cianuro en rocas espaciales después de publicar un artículo de 2011 en el que descubrieron nucleobases en meteoritos. Las bases nucleares, como la guanina o la adenina, se encuentran entre los componentes básicos del ADN. La química de las nucleobases y sus asteroides parecían depender del cianuro como reactivo, dijo Callahan. Pero no estaba seguro de que pudieran encontrar cianuro en meteoritos, incluso si alguna vez existió. El cianuro es extremadamente reactivo, dijo Callahan, por lo que esperaba que hubiera sido usado y transformado mucho antes de aterrizar en la Tierra.
Pero la coautora del estudio, Karen Smith, también química analítica de Boise State, tenía experiencia en el análisis de cianuro, por lo que los investigadores reunieron y analizaron muestras de meteoritos, la mayoría de los cuales habían sido descubiertos en la Antártida. Cinco de los meteoritos eran un tipo particular de condrita carbonosa llamada condritas CM, que contienen nucleobases y otros componentes básicos de la biología, como los aminoácidos. Una de esas condritas CM fue el meteorito Murchison, que aterrizó en Australia en 1969, aturdiendo a los lugareños con una gran bola de fuego.
Para encontrar y extraer el cianuro, los investigadores tomaron prestadas técnicas que normalmente se utilizan para encontrar las sustancias tóxicas en las aguas residuales sobrantes de los procesos industriales, dijo Callahan. Utilizaron ácido para extraer compuestos de los meteoritos y luego lo sometieron a una batería de análisis, incluida la espectrometría de masas y la cromatografía líquida, lo que les permitió identificar las partes constituyentes del material extraído.
Sorpresas de cianuro
Para su sorpresa, los investigadores encontraron cianuro. Cada una de las condritas CM contenía el químico, mientras que ninguno de los otros tipos de meteoritos sí. (Los investigadores incluso probaron un famoso meteorito de Marte que alguna vez se afirmó que tenía evidencia de vida extraterrestre, sin cianuro allí)
El cianuro parece haber sobrevivido miles de millones de años en el espacio y un ardiente viaje para descansar en la Antártida helada porque estaba unido en una configuración estable con monóxido de carbono y hierro. "Es esta química inorgánica realmente clásica", dijo Callahan.
Por estable que sea, el cianuro también puede liberarse del meteorito, agregó Callahan, y eso lo convierte en un posible jugador intrigante en el origen de la vida. Una combinación de agua y luz ultravioleta podría haber liberado cianuro de meteoritos en la Tierra primitiva, cuando era común el bombardeo de rocas espaciales. De esa manera, los meteoritos podrían haber aumentado el cianuro disponible para las reacciones químicas que condujeron, eventualmente, a las células vivas, dijo Callahan.
Alternativamente, el cianuro de la Tierra primitiva podría haberse producido en casa, dijo Callahan. Pero si es así, podría haberse formado de manera muy similar a la de los meteoritos. Los meteoritos están hechos del mismo polvo espacial y hielo que formaron los planetas, pero no han sido alterados por procesos geoquímicos.
La otra sorpresa intrigante, dijo Callahan, fueron las extrañas similitudes entre los haces de meteoritos de monóxido de carbono, hierro y cianuro y partes de las enzimas de algunos de los grupos más antiguos de vida, arqueas y bacterias. Todas las bacterias y arqueas tienen enzimas llamadas hidrogenasas, dijo Callahan, y el sitio activo de esas enzimas, donde ocurre la unión, es el mismo que las estructuras de cianuro observadas en los meteoritos.
"Tal vez estos son los precursores de estos sitios activos", dijo Callahan.
Aún no se ha probado, dijo Callahan, pero el equipo de investigación planea más trabajo en química de meteoritos. Una dirección futura podría ser cortesía de la misión en curso de la NASA OSIRIS-Rex, que recolectará una muestra del asteroide Bennu y la entregará a la Tierra en 2023. Bennu podría ser una condrita CM, dijo Callahan, lo que proporcionaría una oportunidad emocionante para estudiar Una muestra prístina de un cuerpo parental de asteroides.
Callahan y sus colegas informaron su trabajo el 25 de junio en la revista de acceso abierto Nature Communications.
