Ученые нашли следы жизни возрастом 3,3 миллиарда лет с помощью ИИ

Исследователь Кэти Малони из Университета штата Мичиган с образцами редких окаменелостей водорослей из территории Юкон, Канада. Эти окаменелости возрастом около миллиарда лет являются одними из первых известных морских водорослей в летописи окаменелостей. Автор: Кэти Малони

Международная группа ученых обнаружила химические следы жизни в горных породах возрастом более 3,3 миллиарда лет. Исследование также показало, что кислородный фотосинтез появился почти на миллиард лет раньше, чем считалось ранее.

Команда под руководством исследователей из Института Карнеги применила искусственный интеллект для выявления слабых химических «сигналов» биологии, сохранившихся в древних породах. С помощью машинного обучения компьютеры научились распознавать молекулярные «отпечатки пальцев», оставленные живыми организмами, даже когда исходные биомолекулы давно разрушились.

Кэти Малони из Университета штата Мичиган предоставила для исследования образцы исключительно хорошо сохранившихся окаменелостей водорослей возрастом один миллиард лет из территории Юкон в Канаде.

Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, не только углубляет понимание древнейшей биосферы Земли, но и имеет значение для поиска жизни за пределами нашей планеты. Этот же подход можно использовать для анализа образцов с Марса или других планетных тел.

Расширение временного окна для обнаружения жизни

Ученые использовали высокоточный химический анализ для разложения органических и неорганических материалов на молекулярные фрагменты, а затем обучили систему искусственного интеллекта распознавать химические «отпечатки», оставленные жизнью.

Было изучено более 400 образцов — от современных растений и животных до миллиардолетних окаменелостей и метеоритов. Модель ИИ отличала биологические материалы от небиологических с точностью более 90% и обнаружила признаки фотосинтеза в породах возрастом не менее 2,5 миллиарда лет.

До сих пор надежные молекулярные следы жизни находили только в породах моложе 1,7 миллиарда лет. Новый метод примерно вдвое увеличивает временное окно, доступное для изучения с помощью химических биосигнатур.

«Древняя жизнь оставляет не только окаменелости; она оставляет химические эхо, — сказал доктор Роберт Хазен, старший научный сотрудник Карнеги. — Используя машинное обучение, мы теперь можем впервые надежно интерпретировать это эхо».

Для Кэти Малони, чьи исследования сосредоточены на том, как ранняя фотосинтезирующая жизнь преобразовала планету, последствия этого открытия глубоки: «Эта инновационная техника помогает нам по-новому прочитать летопись древних окаменелостей. Это может помочь направить поиск жизни на других планетах».