Смертельно опасное вещество могло помочь появлению жизни на Земле

Американские исследователи выяснили, что цианистый водород при экстремально низких температурах способен образовывать кристаллы с химически активной поверхностью, которая ускоряет важные реакции, связанные с возникновением жизни. Об этом сообщает Американское химическое общество.

Цианистый водород — летучее и крайне токсичное соединение, которое находят на кометах и других объектах Солнечной системы. С помощью компьютерного моделирования учёные показали, что в условиях сильного холода он формирует твёрдые кристаллы с многогранной геометрией. Их поверхности напоминают огранку драгоценных камней и обладают повышенной химической активностью.

Расчёты показали, что такие кристаллы притягивают друг друга и выстраиваются в сложные сетчатые структуры. Эти структуры могут служить реакционной площадкой, на которой цианистый водород сравнительно быстро превращается в изоцианид водорода — более реакционноспособную форму того же вещества. В зависимости от температуры процесс занимает от нескольких минут до нескольких дней, что для криохимии считается высокой скоростью.

Изоцианид водорода и родственные соединения участвуют в синтезе аминокислот, нуклеооснований и полимеров. Именно из этих компонентов позже формируются белки и ДНК. Авторы работы считают, что замёрзшие кристаллы ядовитого газа могли стать отправной точкой для химических цепочек, ведущих к появлению жизни.

По словам ведущего автора исследования Мартина Рама, восстановить точный сценарий происхождения жизни вряд ли удастся. Однако изучение механизмов формирования её ключевых компонентов остаётся реальной задачей. Учёные предлагают проверить результаты моделирования в лабораторных условиях, чтобы оценить роль поверхностей кристаллов в образовании сложных молекул при экстремально низких температурах.

Цианистый водород обнаруживают на кометах, астероидах и на спутнике Сатурна Титане. Если подобные кристаллические структуры действительно запускают пребиотическую химию, такие процессы могли происходить не только на ранней Земле, но и в других регионах Солнечной системы.