Роль цианистого водорода в запуске реакций на Земле

Цианистый водород в космосе: как ядовитый газ мог дать старт жизни

Американское химическое общество сообщило о результатах исследования, которое проливает свет на возможную роль цианистого водорода (HCN) в зарождении жизни. Учёные обнаружили, что при экстремально низких температурах это токсичное соединение способно формировать кристаллы с необычной химической активностью.

Как работают «ледяные реакторы»

Цианистый водород — летучее и смертельно опасное для живых организмов вещество. Его находят:
* на кометах;
* на астероидах;
* в атмосфере спутника Сатурна Титана.

С помощью компьютерного моделирования исследователи воссоздали поведение HCN в условиях космического холода. Выяснилось, что вещество образует твёрдые кристаллы со сложной многогранной структурой — их поверхность напоминает огранку драгоценных камней.

Ключевые свойства кристаллов:
* химическая активность: поверхности кристаллов ускоряют важные реакции;
* способность к самоорганизации: кристаллы притягиваются друг к другу, выстраиваясь в сетчатые структуры;
* реакционная способность: в таких структурах цианистый водород сравнительно быстро (от нескольких минут до нескольких дней) превращается в изоцианид водорода (HNC) — более активную форму соединения.

От молекул к основам жизни
Изоцианид водорода и родственные ему соединения играют ключевую роль в синтезе:
* аминокислот;
* нуклеооснований;
* полимеров.

Именно эти компоненты служат «строительными блоками» для:
* белков;
* молекул ДНК.

По мнению авторов исследования, замёрзшие кристаллы цианистого водорода могли стать своеобразными «реакционными площадками», где запускались химические цепочки, приведшие к появлению первых живых систем.

Что дальше: от теории к практике
Ведущий автор работы Мартин Рам подчёркивает: восстановить точный сценарий зарождения жизни, вероятно, невозможно. Однако изучение механизмов формирования её базовых компонентов — вполне реальная научная задача.

Учёные предлагают следующий шаг — лабораторную проверку результатов моделирования. Эксперименты должны подтвердить:
* действительно ли поверхности кристаллов ускоряют образование сложных молекул при экстремально низких температурах;
* как именно происходит взаимодействие HCN с другими веществами (например, с водой) в условиях космического холода.

Космический масштаб гипотезы
Поскольку цианистый водород широко распространён в Солнечной системе, описанные процессы могли происходить не только на ранней Земле. Если лабораторная проверка подтвердит теоретические расчёты, это откроет новые перспективы в поиске следов пребиотической химии:
* на ледяных спутниках планет‑гигантов;
* в кометных ядрах;
* в других холодных регионах космоса.

Таким образом, смертельно опасное с точки зрения земной биологии вещество может оказаться ключевым элементом в универсальной «химии жизни», действующей в масштабах всей Вселенной.