Новости химической науки > Берлинская лазурь связана с происхождением жизни

Группа исследователей из Астробиологического Центра (INTA-CSIC) продемонстрировали, что циановодород, мочевина и другие соединения, важные для процесса образования основных биологически активных молекул, могут быть получены из комплексной соли – берлинской лазури. Для этого исследования химики воспроизвели условия, при которых могли протекать химические реакции, свойственные химической эволюции молодой Земли.

Берлинская лазурь. Эта комплексная соль могла привести к образованию строительных блоков биологически активных молекул. (Рисунок из Chemistry & Biodiversity, 2009 6 (9): 1309)

Руководитель исследовательского проекта, Марта Руис Бермейо (Marta Ruiz Bermejo), отмечает, что при растворении берлинской лазури в водном аммиаке происходит выделение циановодорода, вещества, которое могло сыграть фундаментальную роль в образовании первых биоорганических молекул и таких строительных блоков, необходимых для образования жизни, как диметилгидантоин, мочевина и молочная кислота.

Считается, что мочевина является одним из наиболее важных реагентов для синтеза пиримидинов (пиримидиновые и пуриновые основания входят в состав нуклеиновых кислот), а гидантоины могли служить прекурсорами пептидов и нуклеиновых кислот. Молочная кислота также представляет существенный интерес для биохимической эволюции – она наряду с яблочной может играть важную роль в процессах, протекающих с переносом электронов.

Исследователи из группы Бермейо доказали, что многие биологически активные соединения могли образоваться из циановодорода, высвобождающегося из берлинской лазури при ее выдерживании при pH12 и относительно высоких температурах (70-150°C) во влажной бескислородной атмосфере аммиака, воспроизводящей условия добиотической Земли (Для справки – согласно наиболее распространённой версии, берлинская лазурь впервые была получена в 1704 в Берлине красильщиком Дизбахом (Diesbach), а другое свое название – «прусская лазурь» получила благодаря тому, что этот пигмент применялся для окраски мундиров прусской армии).

Бермейо добавляет, что при разложении берлинской лазури [гексацианоферрата(II) железа(III)] в бескислородной атмосфере, содержащей аммиак, образуется прекурсор гематита, наиболее стабильной и распространенной формы оксида железа(III), содержащейся в земной коре.

Гематит связан с образованием так называемых «железных поясов» [Banded Iron Formations (BIF)], биологическое или геологическое происхождение которых вызывает многочисленные дискуссии среди ученых. Самые древние из этих образований, возраст которых превышает два миллиарда лет, были обнаружены в Австралии.

Результаты других исследований подтверждают, что берлинская лазурь могла образоваться в добиотических условиях (из ионов железа в насыщенной электричеством аммиачно-метановой атмосфере). Синтез этой соли и ее дальнейшее превращение в гематит позволяют предложить альтернативную модель, объясняющую образование железных поясов в абиотических условиях в отсутствие кислорода.

Таким образом, исследователи делают вывод о том, что берлинская лазурь могла способствовать концентрации углерода в условиях добиотической гидросферы, а ее разложение в бескислородных условиях могло приводить к высвобождению циановодорода и цианогенов с последующим образованием органических соединений и оксидов железа.

Источник: Chemistry & Biodiversity, 2009 6 (9): 1309

метки статьи: #биохимия, #неорганическая химия, #органическая химия