Tim istraživača kombinovao je visokorezolutnu hemijsku analizu i mašinsko učenje da pronađe hemijske tragove života u veoma starim stenama i meteoritima. Analizom 406 uzoraka model je razlikovao biološke od abiogenih signala sa preko 90% tačnosti. Autori procenjuju da su najstariji biomolekuli stari približno 2,5 milijarde godina, a najstariji biosignali do 3,3 milijarde godina. Metoda otvara nove mogućnosti za proučavanje ranog života na Zemlji i u potrazi za životom na drugim planetama.
Naučnici pomerili granicu: hemijski tragovi života stari do 3,3 milijarde godina
Novi istraživački rad otkriva hemijske tragove života u veoma starim stenama i meteoritima, pomerajući moguće početke biološke aktivnosti na Zemlji za više od milijardu godina unazad. Tim istraživača predvođen naučnicima iz Carnegie Science kombinovao je visokorezolutnu hemijsku analizu i mašinsko učenje kako bi „pročitao“ izuzetno slabe biomolekulske potpise zaključane u starim stenskim zapisima.
Kako su radili
Istraživači su razložili organske i anorganske materijale iz 406 uzoraka — uključujući žive biljke i životinje, fosile i meteoritne uzorke, od mladih do najstarijih — na molekulske fragmente. Model mašinskog učenja je treniran da prepozna hemijske potpise koje ostavljaju živi organizmi i, prema autorima, postigao je tačnost veću od 90% u razlikovanju biološkog i abiogenog porekla signala.
Glavni nalazi
Najznačajniji rezultat je detekcija tragova fotosinteze u stenama stare najmanje 2,5 milijarde godina, dok su autori procenili da su najstariji očuvani biosignali stari oko 3,3 milijarde godina. Ranije su slični hemijski dokazi fotosintetske aktivnosti nalazili u stijenama mlađim od oko 1,7 milijardi godina, pa ovo pomeranje vremenske granice ima veliki značaj za razumevanje rane biosfere Zemlje.
„Drevni život ostavlja više od fosila; ostavlja hemijske odjeke. Kombinacijom mašinskog učenja možemo pouzdano tumačiti te odjeke po prvi put,“ rekao je Robert Hazen, glavni autor studije.
Autori objašnjavaju da su mnogi molekularni tragovi iz daleke prošlosti značajno prerađeni geološkim procesima i često fragmentisani ili delimično uništeni. Ipak, čak i izmenjeni molekuli mogu nositi prepoznatljive hemijske „šapate“ biologije koje sofisticirane analize i algoritmi sada uspevaju da detektuju.
Širi značaj i ograničenja
Ovaj pristup gotovo udvostručuje vremenski period u fosilnom organskom zapisu u kome je moguće otkriti molekularne informacije, tvrde autori. Metoda otvara nove puteve za proučavanje najranije biosfere Zemlje i potencijalno može pomoći u usmeravanju potrage za prošlim životom na Marsu i drugim planetama.
Ipak, naučnici ističu oprez: hemijski dokazi zahtevaju dodatnu kontekstualnu potvrdu (geološki, izotopski i stratigrafski podaci) pre nego što se može sa visokom sigurnošću tvrditi o prisustvu ranog života. Buduća istraživanja i nezavisne replike analiza su potrebni da bi se rezultati učvrstili.
Katie Maloney, koautorka rada, sumarizuje: „Stari stenski zapisi sadrže fragmente priče o ranoj istoriji života — sada imamo nove alate da pronađemo delove slagalice koji su pre bili nevidljivi.“
Dalji rad uključiće proširenje uzoraka, unapređenje algoritama i pažljivo ispitivanje geološkog konteksta kako bi se razjasnila starost i poreklo pronađenih hemijskih signala.
Pomozite nam da budemo bolji.
