Des météorites ont déversé du cyanure sur la Terre à ses débuts, ce qui aurait pu contribuer à l’émergence de la vie

Comme vous le savez, si vous avalez du cyanure ou respirez trop de monoxyde de carbone, vous vous retrouverez en mauvaise posture, car les deux sont toxiques pour les humains. Mais ils ont peut-être joué un rôle déterminant dans notre existence et de nouvelles preuves suggèrent que ces deux composés ont été transportés sur Terre par des météorites.

Image d’entête : représentation artistique de météorites impactant la Terre à ses débuts. Certains scientifiques pensent que ces impacts pourraient avoir produit de l’eau et d’autres molécules utiles à l’émergence de la vie sur Terre. (NASA/ Goddard Space Flight Center/ Conceptual Image Lab)

Dans un type de météorite riche en carbone appelé chondrite carbonée, qui a bombardé notre planète avant l’émergence de la vie, les scientifiques ont trouvé des composés contenant du cyanure, du monoxyde de carbone et du fer.

Ce n’est pas la première fois que l’on décèle du cyanure et du CO dans des météorites, mais c’est la première fois que l’on constate que les deux se lient au fer pour former des composés stables.

C’est une preuve irréfutable que ces composés étaient présents sur Terre avant que le premier organisme unicellulaire n’apparaisse dans l’océan primordial. Et cela signifie qu’ils ont pu contribuer au mystérieux processus qui a laissé cet organisme se trémousser.

Selon la biochimiste Karen Smith de l’université d’État de Boise :

Quand la plupart des gens pensent au cyanure, ils pensent aux films d’espionnage, un type qui avale une pilule, mousse à la bouche et meurt, mais le cyanure était probablement un composé essentiel pour construire les molécules nécessaires à la vie.

On pense depuis des années que le cyanure pourrait jouer un rôle dans la production de composés organiques trouvés dans les organismes, et les scientifiques de Harvard ont démontré l’an dernier que le cyanure peut produire des sucres simples qui forment les nucléotides de l’ARN, les éléments constitutifs de la vie.

Mais d’où venait le cyanure au début de la Terre ? Pour tenter de le découvrir, Mme Smith et son équipe ont mis au point une nouvelle méthode pour extraire et mesurer le cyanure des anciennes météorites et l’ont utilisé sur une série d’échantillons de météorites. Ils ont découvert que les composés cyanurés ne se trouvaient que dans une classe de chondrites carbonées particulièrement riches en composés organiques, les chondrites CM. D’autres types testés, dont une météorite martienne, ne contenaient pas de cyanure détectable.

À l’aide de la chromatographie en phase liquide à haute résolution et de la spectrométrie de masse, ils ont analysé la composition chimique de leurs échantillons et ils ont découvert deux composés distincts de fer, de cyanure et de monoxyde de carbone, appelés complexes cyano-carbonyle de fer.

Selon Mike Callahan, biochimiste à l’université d’État de Boise et coauteur de l’étude :

L’une des observations les plus intéressantes de notre étude est que ces complexes cyano-carbonyles de fer ressemblent à des parties des sites actifs des hydrogénases, qui ont une structure très distincte.

Les hydrogénases sont des enzymes présentes dans la plupart des bactéries et des archées modernes qui décomposent l’hydrogène. On pense qu’ils remontent à l’aube de la vie, lorsque l’atmosphère terrestre était peut-être beaucoup plus riche en hydrogène qu’elle ne l’est maintenant.

Bien que les enzymes elles-mêmes soient de très grande taille, la région active en leur sein, où les réactions chimiques ont lieu, est un composé organométallique beaucoup plus petit. Pour les chercheurs, c’est à cela que ressemblent les composés de cyanure de météorite.

Les météorites contiennent des composés organométalliques qui ressemblent à des portions d’enzymes présentes dans les bactéries et les archées. CN pour cyanure, CO pour monoxyde de carbone, Fe pour fer, Ni pour nickel. (Smith et coll/ Nature Communications)

Selon M. Smith :

Le cyanure et le monoxyde de carbone fixés à un métal sont inhabituels et rares dans les enzymes. Les hydrogénases sont l’exception. Lorsque vous comparez la structure de ces complexes cyano-carbonyles de fer dans les météorites à celle de ces sites actifs dans les hydrogénases, vous vous demandez s’il y avait un lien entre les deux.

Il est possible que les complexes cyano-carbonyles de fer aient été un précurseur de ces sites actifs et qu’ils aient ensuite été incorporés dans des protéines il y a des milliards d’années. Ces complexes ont probablement aussi servi de sources de cyanure sur la Terre primitive.

La NASA possède actuellement une sonde qui visite l’astéroïde Bennu loin de la Terre. Dans le cadre de son enquête, elle prélèvera un échantillon et le ramènera sur Terre. L’équipe espère pouvoir utiliser leur technique pour déterminer si Bennu peut être lié à ces anciennes chondrites CM.

L’étude publiée dans Nature Communications : Organometallic compounds as carriers of extraterrestrial cyanide in primitive meteorites et présentée sur le site de la NASA : Cyanide Compounds Discovered in Meteorites May Hold Clues to the Origin of Life.