ИИ помог найти следы жизни на Земле старше 3,3 млрд лет
Новое исследование, проведенное международной группой ученых под руководством Научного института Карнеги (США) и опубликованное 17 ноября в PNAS, показывает, что жизнь на Земле оставила свои следы значительно раньше, чем предполагалось. Химические отпечатки древних организмов были обнаружены в породах возрастом более 3,3 миллиарда лет, почти вдвое старше предыдущих находок.
Редкие химические подсказки о древней жизни
Древние породы редко сохраняют следы жизни. Биологические молекулы, клетки и другие признаки часто разрушаются под действием геологических процессов — давления, температуры и времени.
«Древние породы полны интересных загадок, которые рассказывают нам историю жизни на Земле, но некоторые части всегда отсутствуют.
Сочетание химического анализа и искусственного интеллекта позволило обнаружить биологические подсказки о древней жизни, которые ранее были невидимы», — объясняет Кэти Мэлони, доцент кафедры наук о Земле и окружающей среде.
Ученые изучили более 400 образцов — включая современные растения, миллиарды лет старые окаменелости и метеориты. Используя высокоточный химический анализ, они разложили органические и неорганические вещества на молекулярные фрагменты, а затем применили искусственный интеллект для поиска едва заметных биомаркеров. Модель успешно различает биологические и небелковые материалы с точностью более 90%.
Древняя жизнь и фотосинтез
Метод позволил выявить следы жизни в породах старше 3,3 миллиарда лет. Кроме того, ученые нашли химические признаки фотосинтеза с выделением кислорода в породах возрастом около 2,5 миллиарда лет, что почти на миллиард лет раньше, чем считалось. Эти данные расширяют понимание того, когда на Земле появились кислородные процессы, и изменяют представления о развитии ранней биосферы.
«Древняя жизнь оставляет после себя не только окаменелости; она оставляет химические отголоски. Используя ИИ, мы впервые можем достоверно интерпретировать эти едва заметные сигналы», — говорит доктор Роберт Хейзен, старший научный сотрудник Центра Карнеги.
Искусственный интеллект помог увидеть то, что раньше было скрыто
Ранее молекулярные следы жизни фиксировались только в породах моложе 1,7 миллиарда лет. Новый подход с ИИ позволяет заглянуть почти вдвое дальше в историю Земли. Система распознает тонкие химические «отпечатки пальцев», оставленные древними организмами, и открывает новые возможности для изучения самых ранних этапов биосферы.
Кроме того, эта методика имеет потенциал применения за пределами Земли.
«Наша технология помогает по-новому интерпретировать палеонтологическую летопись глубокого времени. Она может пригодиться для поиска жизни на Марсе или других планетах», — отмечает Мэлони.
Поиск жизни на других планетах
Открытие меняет представления о том, когда жизнь и кислородный фотосинтез начали влиять на Землю. Оно показывает, что биологические процессы существовали гораздо раньше, чем предполагали традиционные исследования, и что ранние формы жизни оставляли тонкие, но различимые химические следы. Этот метод также позволяет выявлять закономерности, которые ранее оставались скрытыми, и может стать ключом к открытию жизни на других планетах.
Ученые подчеркивают, что новые данные не просто сдвигают хронологические рамки, но и открывают новые возможности для понимания эволюции ранней биосферы. Они дают шанс пересмотреть историю фотосинтеза и кислородной атмосферы, а также задают новые ориентиры для поиска следов жизни за пределами Земли.
