Nieuw onderzoek: dodelijk gif cyanide was mogelijk cruciaal ingrediënt voor ontstaan leven
Cyanide, een voor mensen giftige stof, was op de vroege aarde misschien betrokken bij het ontstaan van leven. Dat blijkt uit nieuw onderzoek van het Scripps Research Institute uit Californië. Het kan betekenen dat het eerste leven niet vanuit de zee is gekomen, maar op land is ontstaan.
De jonge aarde kende veel vulkaanuitbarstingen en daarbij kwam cyanide in de atmosfeer terecht. Dat wijst erop dat leven ook kan zijn ontstaan op het land. Opmerkelijk, want vooralsnog werd gedacht dat het eerste leven uit de zee kwam.
In de cellen van ieder organisme ontstaat energie door middel van de citroenzuurcyclus, waarin biologische moleculen worden omgezet in water en koolstofdioxide. De omgekeerde variant, die onderzocht werd, gebruikt juist energie, koolstofdioxide en water om bouwstenen voor het leven te maken. Sommige wetenschappers denken dat deze omgekeerde cyclus een belangrijke rol speelde in het ontkiemen van leven op aarde.
Oersoep
Het probleem is dat die omgekeerde citroenzuurcyclus vandaag complexe moleculen gebruikt, die miljarden jaren geleden nog niet beschikbaar waren. De onderzoekers uit Californië ontwikkelden daarom een serie reacties die volledig gebaseerd zijn op stofjes uit de nog levenloze aardse oersoep. Cyanide, overvloedig in die oersoep, maakt daarin de productie van biologische moleculen mogelijk door elektronen (lees: energie) te leveren.
De onderzoekers moesten dit theoretische proces vervolgens wel nog op de proef stellen. Dit deden ze door de individuele reacties uit de cyclus een voor een na te bootsen. En inderdaad, de bekende biologische producten uit de omgekeerde citroenzuurcyclus kwamen steeds netjes opborrelen.
Deze nabootsing van de vroege natuur is waardevol, vindt Wilhelm Huck, fysisch-chemicus aan de Radboud Universiteit, niet betrokken bij de Amerikaanse studie. “Het is hele mooie chemie, die biologische moleculen vinden ze echt”, zegt hij.
Cyanide
Verder noemt hij ook dat specifiek cyanide, als verbinding van koolstof en stikstof, interessant is. Het vervangt namelijk koolstofdioxide, dat chemisch gezien iets saaier is: “Cyanide breidt de diversiteit van moleculen die je kan maken direct enorm uit, puur vanwege het simpele feit dat het naast koolstof ook stikstof bevat.”
De nieuwe reeks reacties is nog wel gekluisterd aan het laboratorium. “We zijn er nog niet, want het is op dit moment geen zelfstandige cyclus. Je moet na elke individuele reactie nog even ingrijpen en de volgende reactie klaarzetten.” Huck is vooral gecharmeerd door het nieuwe onderzoek omdat het een nieuwe blik werpt op hoe de aardse oersoep leven kon voortbrengen.
Lees ook
Geselecteerd door de redactie
