Институт науки Карнеги обнародовал результаты фундаментального научного исследования, свидетельствующие о значительном продвижении в понимании ранней эволюции жизни на Земле. В геологических породах возрастом около 3,3 миллиарда лет обнаружены химические маркеры, которые могут быть интерпретированы как одни из самых древних свидетельств биогенной активности. Исследование, основанное на применении передовой системы машинного обучения для анализа геохимического состава образцов, позволило выявить специфический химический сигнал, ассоциируемый с метаболической деятельностью древних организмов.
Доктор Роберт Хейзен, ведущий научный сотрудник проекта, подчеркнул, что использование алгоритма машинного обучения значительно повысило чувствительность и точность интерпретации геохимических данных. Ранее подобные сигналы не могли быть корректно идентифицированы из-за ограничений существующих аналитических методов, но интеграция искусственного интеллекта и современных физико-химических техник позволила преодолеть эти барьеры.
Методология исследования
Исследование базировалось на комплексной методологии, объединяющей геохимические данные с результатами газовой хроматографии и масс-спектрометрии. Эта методология основана на предположении, что биологические процессы генерируют уникальные молекулярные паттерны, которые сохраняются в структуре осадочных пород. Ранее было продемонстрировано, что обученные нейронные сети способны с высокой точностью (около 90%) различать биогенные и абиогенные компоненты, что позволило значительно повысить надежность анализа.
Двухлетний процесс тестирования на разнообразных образцах, включая древние породы и биологические материалы современных организмов, подтвердил эффективность и надежность разработанной методики. Это позволило создать прочную основу для интерпретации данных, полученных при анализе древних геологических образцов.
Локализация ранних следов жизни
Анализ четырехсот образцов привел к значимым научным открытиям. Химические маркеры, интерпретируемые как свидетельства присутствия ранних форм жизни, были обнаружены в породах возрастом 3,3 миллиарда лет, расположенных в районе Йозефсдаль на границе Южно-Африканской Республики и Эсватини. Эти находки значительно расширяют временные рамки существования биологических процессов на Земле.
Дополнительно, признаки первых фотосинтезирующих организмов были выявлены в породах возрастом около 2,5 миллиарда лет в районе Курумана. Ранее аналогичные биомаркеры фиксировались только в породах возрастом не более 1,7 миллиарда лет. Таким образом, данное исследование не только удвоило временной интервал, в течение которого мог происходить фотосинтез, но и внесло существенные коррективы в существующие представления о хронологии эволюции жизни на нашей планете.
Эти результаты имеют важное значение для понимания начальных этапов биологической эволюции и открывают новые перспективы для дальнейших исследований в области палеобиологии и геохимии, пишет источник.