Новое исследование отодвинуло сроки появления жизни на Земле, выявив слабые химические свидетельства биологической активности в породах возрастом 3,3 миллиарда лет. Это открытие, ставшее возможным благодаря сочетанию передовой химии и искусственного интеллекта, также предполагает, что кислород-производящий фотосинтез возник почти на миллиард лет раньше, чем считалось ранее.
Переписывая историю ранней жизни
На протяжении десятилетий ученые искали неопровержимые доказательства жизни в древнейших породах Земли. Сложность заключается в деградации органических молекул на протяжении миллиардов лет. Большинство следов ранней жизни были раздавлены, нагреты и расколоты геологическими процессами, оставив после себя лишь фрагментированные остатки. Это новое исследование демонстрирует, что даже эти слабые «химические шепоты» содержат диагностическую информацию о древней жизни.
Роль ИИ в раскрытии древних секретов
Международная исследовательская группа под руководством Института Карнеги обучила систему искусственного интеллекта распознавать тонкие молекулярные отпечатки, оставленные живыми организмами. Проанализировав более 400 образцов — от современных растений и животных до миллиард лет назад ископаемых и метеоритов — ИИ с точностью более 90% различал биологические и небиологические материалы. Этот прорыв примерно вдвое увеличивает временной промежуток, в течение которого ученые могут проводить исследования с использованием химических биосигнатур, отодвинув предел обнаружения до 2,5 миллиардов лет назад для признаков фотосинтеза.
Значение химических отголосков
«Древняя жизнь оставляет не только окаменелости, но и химические отголоски», — объясняет доктор Роберт Хазен, один из ведущих авторов из Института Карнеги. «Используя машинное обучение, мы теперь впервые можем надежно интерпретировать эти отголоски». Метод основан на высокоточном химическом анализе для разложения органических и неорганических материалов на молекулярные фрагменты, а затем идентификации закономерностей, указывающих на биологическую активность.
Последствия для поиска внеземной жизни
Этот подход имеет глубокие последствия для поиска жизни за пределами Земли. Те же методы можно применить для анализа образцов с Марса или других планет, увеличивая шансы обнаружить следы прошлой или настоящей жизни. Способность обнаруживать слабые химические сигнатуры, даже в сильно деградированных образцах, значительно расширяет возможности поиска жизни во вселенной.
Расширение временного окна для обнаружения жизни
До сих пор надежные молекулярные следы жизни находили только в породах моложе 1,7 миллиарда лет. Этот новый метод значительно расширяет это окно, открывая огромные новые территории для научных исследований. Это открытие подчеркивает силу междисциплинарного сотрудничества, сочетающего передовую химию с аналитическими возможностями искусственного интеллекта.
Способность реконструировать слабые химические сигнатуры древней жизни является значительным шагом вперед в понимании происхождения и ранней эволюции жизни на Земле и за ее пределами.
