Kiedy pojawiło się pierwsze życie na Ziemi?
Badacze odkryli chemiczne dowody w skałach, wskazujące, że pierwsze życie na Ziemi mogło pojawić się ponad 3.3 miliarda lat temu. Znaleźli również ślady molekularne wskazujące, że fotosynteza pojawiła się prawie miliard lat wcześniej niż dotychczas sądzono.
.W ramach nowego badania, naukowcy z Carnegie Institution for Science, połączyli najnowocześniejsze analizy chemiczne z wykorzystaniem sztucznej inteligencji, aby odkryć słabe chemiczne „ślady” wskazujące na obecność życia zamknięte w starożytnych skałach. Wykorzystując uczenie maszynowe, badacze nauczyli algorytmy rozpoznawać subtelne ślady molekularne pozostawione przez organizmy żywe, nawet jeśli pierwotne biomolekuły uległy już dawno degradacji. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences.
Jak podkreślają naukowcy, badania te nie tylko pogłębiają wiedzę na temat pierwszych organizmów, które pojawiły się na Ziemi, ale również mogą pomóc w przyszłych poszukiwaniach życia w kosmosie. To samo wykorzystane podejście można zastosować do analizy próbek z Marsa lub innych ciał planetarnych w celu wykrycia, czy kiedyś występowały na nich organizmy.
„Starożytne skały kryją w sobie wiele interesujących zagadek, które opowiadają nam historię życia na Ziemi, ale zawsze brakuje kilku elementów układanki. Połączenie analizy chemicznej i uczenia maszynowego pozwoliło odkryć biologiczne wskazówki dotyczące starożytnego życia, które wcześniej były niewidoczne” – mówi Katie Maloney z Michigan State University.
Najwcześniejsze formy życia na Ziemi pozostawiły po sobie niewiele śladów molekularnych. Nieliczne kruche pozostałości, takie jak starożytne komórki i pozostałości po koloniach starożytnych mikrobów, zostały zgniecione, podgrzane i rozbite w ciągle zmieniającej się skorupie ziemskiej, zanim znów zostały wyniesione z powrotem na powierzchnię. Przemiany te niemal całkowicie zniszczyły ślady zawierające istotne wskazówki dotyczące pochodzenia i wczesnej ewolucji życia.
Nowe badanie sugeruje jednak, że rozmieszczenie fragmentów biomolekuł znalezionych w prehistorycznych skałach nadal zawiera informacje dotyczące pierwotnego życia, nawet jeśli nie zachowały się żadne oryginalne cząsteczki biologiczne. Naukowcy wskazują, że organizmy pozostawiły po sobie więcej, niż do tej pory zakładano.
Badacze wykorzystali niezwykle dokładną analizę chemiczną, aby rozłożyć materiały organiczne i nieorganiczne na fragmenty molekularne, a następnie wyszkolili sztuczną inteligencję, aby rozpoznawała chemiczne „ślady” pozostawione przez życie.
Naukowcy zbadali ponad 400 próbek, od roślin i zwierząt po meteoryty i skamieniałości sprzed miliardów lat. Model sztucznej inteligencji rozróżniał materiały biologiczne od niebiologicznych z ponad 90-procentową dokładnością i udało mu się wykryć oznaki fotosyntezy w skałach mających co najmniej 2,5 miliarda lat.
Do tej pory ślady molekularne, które wiarygodnie wskazywały na obecność życia, znaleziono tylko w skałach młodszych niż 1.7 miliarda lat. Nowa metoda zdaniem naukowców praktycznie podwoiła ten czas i wykazała, że pierwsze życie na Ziemi mogło już być obecne ponad 3.3 miliarda lat temu.
.„Ta innowacyjna technika pomaga nam odczytywać zapisy skamieniałości z odległej przeszłości w nowy sposób. Może to również pomóc w poszukiwaniu życia na innych planetach” – podsumowuje Katie Maloney.
Oprac. EG
