|
Тайна возникновения самой ранней жизни на Земле
|
|
|
|
Ученые обнаружили самые ранние химические свидетельства существования жизни на Земле, и это открытие может перевернуть наше понимание того, как эволюционировали древние молекулы. В рамках новаторского исследования эксперты обнаружили "шепот" жизни, заключенный в горных породах возрастом более 3,3 миллиарда лет.
|
|
|
|
Эти "отпечатки пальцев" отодвигают первые химические свидетельства существования жизни на Земле на 1,6 миллиарда лет назад и могут дать беспрецедентное представление о самых ранних известных формах жизни.
|
|
|
|
По словам команды, полученные данные могут даже помочь в поиске жизни на других планетах.
|
|
|
|
Группа ученых, возглавляемая исследователями из Научного института Карнеги, научила компьютеры распознавать едва заметные молекулярные признаки, оставленные давно умершими организмами.
|
|
|
|
Они обнаружили, что эти сигналы все еще можно обнаружить даже спустя миллиарды лет геологического износа.
|
|
|
|
"Это исследование представляет собой значительный шаг вперед в нашей способности расшифровывать древнейшие биологические сигнатуры Земли", - сказал доктор Роберт Хейзен, один из авторов исследования.
|
|
|
|
|
|
|
"Объединив мощный химический анализ с машинным обучением, мы получили способ считывать молекулярные "призраки", оставшиеся после зарождения жизни, которые по прошествии миллиардов лет все еще шепчут о своих секретах. Древнейшие горные породы Земли могут рассказать немало историй, и мы только начинаем их узнавать".
|
|
|
|
Для своего нового исследования ученые изучили более 400 образцов растений, животных, древних отложений, окаменелостей и даже метеоритов, чтобы увидеть, сохраняются ли признаки жизни в горных породах еще долгое время после исчезновения первоначальных биомолекул.
|
|
|
|
Они использовали метод, называемый пиролизно-газовой хроматографией-масс-спектрометрией, для извлечения захваченных химических фрагментов из каждого образца.
|
|
|
|
Используя искусственный интеллект, они смогли с точностью более 90% определить, были ли химические отпечатки оставлены живым организмом.
|
|
|
|
Среди древних образцов, которые явно свидетельствовали о существовании жизни, был материал из отложений возрастом 3,3 миллиарда лет из Южной Африки.
|
|
|
|
Ранее подобные следы не были обнаружены в породах возрастом более 1,7 миллиарда лет.
|
|
|
|
Этот метод также выявил признаки фотосинтеза, химической реакции, в результате которой образуется кислород, в породах возрастом 2,52 миллиарда лет. Это на 800 миллионов лет раньше, чем было задокументировано ранее.
|
|
|
|
"Понимание того, когда возник фотосинтез, помогает объяснить, как атмосфера Земли стала богатой кислородом, что стало ключевой вехой, позволившей развиться сложной жизни, включая человека", - сказал автор исследования доктор Майкл Вонг.
|
|
|
|
- Это вдохновляющий пример того, как современные технологии могут пролить свет на самые древние истории планеты и изменить наши подходы к поиску древней жизни на Земле и в других мирах".
|
|
|
|
Команда ученых заявила, что если искусственный интеллект сможет обнаружить биотические признаки на Земле, которые сохранились миллиарды лет, то те же методы могут сработать на марсианских породах или даже образцах с ледяного спутника Юпитера Европы.
|
|
|
|
Это означает, что даже если окаменелости никогда не будут найдены на других планетах, теперь у них есть еще один надежный способ определить, существовала ли когда-то жизнь.
|
|
|
|
"Что интересно, так это то, что этот подход не основан на поиске узнаваемых окаменелостей или неповрежденных биомолекул", - сказал соавтор исследования доктор Анируд Прабху.
|
|
|
|
"Искусственный интеллект не просто помог нам быстрее анализировать данные, он позволил нам разобраться в беспорядочных, искаженных химических данных.
|
|
|
|
"Это открывает двери для изучения древней и чуждой окружающей среды с новой точки зрения, руководствуясь закономерностями, о которых мы, возможно, даже не подозреваем".
|
|
|
|
Результаты, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, примерно в два раза увеличивают время, которое ученые могут использовать для изучения химических биосигналов.
|
|
|
|
"Наши результаты показывают, что древняя жизнь оставила после себя не только окаменелости – она оставляет химические "отголоски"", - добавил доктор Хейзен.
|
|
|
|
- Используя машинное обучение, мы впервые можем надежно интерпретировать эти эхо-сигналы".
|
|
|
|
Источник
|
