Ученые ведут масштабный анализ расшифровки древних следов жизни с помощью ИИ

Геохимики, применяя современные методы анализа, включая технологии искусственного интеллекта, выявили в осадочных породах возрастом 3,3 миллиарда лет следы древнейшей жизни на Земле. Образцы были взяты на границе Южно-Африканской Республики и Королевства Эсватини. Это открытие существенно расширяет временной диапазон, в котором химические индикаторы биологической активности могут быть обнаружены, и теперь он охватывает породы, возраст которых достигает 3,3 миллиарда лет, что ранее ограничивалось породами возрастом до 1,7 миллиарда лет.

Для исследований была разработана комплексная система, включающая геохимические методы, машинное обучение, газовую хроматографию и масс-спектрометрию. Эта система позволяет выявлять специфические соединения, характерные для биологических процессов.

Анализ показал, что жизнь оставляет в породах уникальный набор молекул, типичных для клеточных структур. В течение двух лет нейронные сети обучались на больших массивах геохимических данных, включая абиогенные образцы с органическими веществами. Разработанные алгоритмы демонстрируют высокую точность в различении биологических следов от неорганических соединений, достигая уровня 90%.

Для проверки метода было исследовано более 400 образцов, включая породы различных геологических эпох, современные биологические ткани, окаменелости и фрагменты метеоритного происхождения. Анализ подтвердил эффективность подхода, позволив выявить древние маркеры биологических процессов и следы первых фотосинтезирующих организмов.

Самые ранние свидетельства биологической активности обнаружены в породах из района Йозефсдаль, возраст которых составляет 3,3 миллиарда лет. Признаки фотосинтетической активности зафиксированы в образцах из окрестностей Курумана, возраст которых оценивается в 2,5 миллиарда лет. Эти находки существенно меняют представления об эволюции жизни и механизмах возникновения фотосинтеза на поверхности Земли.