Вчені виявили в скелях віком понад 3,3 млрд років хімічні докази існування життя, що вказує на давнішу дату його початку на Землі.
Нове дослідження також надало молекулярні докази, які відсувають початок фотосинтезу, що генерує кисень, майже на мільярд років.
Міжнародна команда під керівництвом Карнегівського інституту науки в США застосувала новий підхід, поєднавши передовий хімічний аналіз зі штучним інтелектом.
“Стародавні породи сповнені цікавих загадок, які розповідають нам історію життя на Землі, але завжди бракує декількох шматочків. Поєднання хімічного аналізу та машинного навчання дозволило виявити біологічні підказки про древнє життя, які раніше були невидимі”, – зауважила Кеті Малоні, доцент кафедри наук про Землю та навколишнє середовище Мічиганського державного університету.
Пошук молекулярних слідів
Найдавніші породи Землі можуть дати підказки про перші форми життя. Однак знайти оригінальні молекулярні сліди в цих древніх породах складно, адже крихкі залишки або біосигнатури були розчавлені, нагріті та знищені мільярдами років геологічних процесів.
Нове дослідження вирішує цю проблему. Воно припускає, що навіть коли оригінальні біомолекули зникли, залишки фрагментів досі можуть зберігати діагностичну інформацію про ранню біосферу.
Щоб виявити ці ледь помітні залишки, дослідники навчили систему штучного інтелекту за допомогою машинного навчання розпізнавати ледь помітні молекулярні “відбитки пальців”, залишені древніми живими організмами. Вчені проаналізували понад 400 зразків, включаючи сучасні рослини, мільярдні скам’янілості та метеорити.
Хімічний аналіз розклав органічні та неорганічні матеріали на молекулярні фрагменти. Завдяки цьому штучний інтелект вивчив хімічні закономірності, що вказують на наявність життя. Модель успішно розрізняла біологічні та небіологічні матеріали з точністю понад 90%.
Новий метод дозволив виявити сліди життя в скелях віком понад 3,3 млрд років, а також ознаки фотосинтезу, що виробляє кисень, у скелях віком щонайменше 2,5 млрд років.
“Стародавнє життя залишає не тільки скам’янілості, а й хімічні відлуння. За допомогою машинного навчання ми тепер можемо вперше надійно інтерпретувати ці відлуння”, – підкреслив доктор Роберт Хейзен, старший науковий співробітник Карнегі та співавтор статті.
Хімічний аналіз на основі штучного інтелекту не обмежується лише Землею.
“Ця інноваційна техніка допомагає нам по-новому читати викопні записи глибокого часу. Це може допомогти в пошуках життя на інших планетах”, – додала Малоні.
Олексій Паламарчук