|
Хронологию возникновения жизни на Земле перевернули
|
|
|
|
Свидетельства существования древней жизни на Земле трудно найти, но группа ученых считает, что им удалось найти некоторые из древнейших. Используя машинное обучение, они подсчитали, что самым старым известным нам биомолекулам около 2,5 миллиардов лет, а самым старым биосигнатурам — 3,3 миллиарда лет - более чем на миллиард лет больше, чем кто-либо мог себе представить.
|
|
|
|
В новом исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), авторы утверждают, что их результаты не только углубляют наше понимание самой ранней биосферы Земли, но и открывают новые возможности для потенциального поиска прошлой жизни на Марсе и других планетах.
|
|
|
|
Команда, возглавляемая Научно-исследовательским институтом Карнеги, изучила древнейшие горные породы в мире, чтобы воплотить это в жизнь. Они использовали химический анализ с высоким разрешением, чтобы разделить органические и неорганические материалы из горных пород на молекулярные фрагменты, и обучили систему искусственного интеллекта распознавать химические отпечатки, оставленные жизнью. Проанализировав 406 различных образцов (как древних, так и современных) растений, животных, окаменелостей и метеоритов, ИИ-модель научилась отличать биологический материал от небиологического с точностью более 90 процентов.
|
|
|
|
Наибольший успех модели был достигнут в результате обнаружения признаков фотосинтеза в породах возрастом не менее 2,5 миллиардов лет. До сих пор эти следы были обнаружены только в породах возрастом менее 1,7 миллиардов лет.
|
|
|
|
|
|
|
“Древняя жизнь оставила после себя не только окаменелости, но и химические отголоски”, - говорится в заявлении Роберта Хейзена, старшего научного сотрудника Carnegie Science и ведущего автора исследования. “Используя машинное обучение, мы впервые можем надежно интерпретировать эти отголоски”.
|
|
|
|
Химия “объединилась” с машинным обучением, чтобы выявить слабые химические "шепотки" биологии, скрытые в древних породах. Компьютеры были обучены распознавать любые молекулярные следы, оставленные живыми организмами, даже после того, как биомолекулы давно исчезли.
|
|
|
|
Команда ученых заявила, что древнейшая жизнь на Земле оставила не так уж много молекулярных следов, а все древние клетки, которые еще существовали, в конечном итоге были поглощены земной корой, практически уничтожив биосигналы, которые могли бы содержать подсказки о происхождении жизни. Однако исследовательская группа считает, что их древние породы могут вернуть эту историю на поверхность, позволив увидеть призраки биомолекул еще долгое время после того, как эти молекулы разрушатся.
|
|
|
|
“Древние скалы полны интересных загадок, которые рассказывают нам историю жизни на Земле, но нескольких фрагментов всегда не хватает”, - говорится в заявлении Кэти Мэлони, доцента Мичиганского государственного университета и соавтора исследования. “Сочетание химического анализа и машинного обучения позволило выявить биологические подсказки о древней жизни, которые ранее были невидимы”.
|
|
|
|
Большинство органических молекул прошлого претерпели значительные изменения в результате геологических процессов на протяжении длительного времени, но они по-прежнему весьма полезны для изучения. Авторы пишут, что применение методов машинного обучения почти удваивает время сбора данных об ископаемом органическом веществе, которые могут сохранять обнаруживаемую молекулярную информацию, предлагая новый подход к изучению древней Земли.
|
|
|
|
Этот процесс также не ограничивается окаменелостями, сформировавшимися на Земле. “Этот инновационный метод помогает нам по-новому взглянуть на летопись окаменелостей глубокого времени”, - сказал Мэлони. “Это может помочь в поиске жизни на других планетах”.
|
|
|
|
Источник
|
