ИИ обнаружил химические следы жизни в породах возрастом 3,3 миллиарда лет
Международная группа исследователей под руководством Института Карнеги по науке сообщила об обнаружении химических биосигнатур в образцах горных пород, возраст которых превышает 3,3 миллиарда лет. Это открытие пересматривает установленную хронологию появления жизни на Земле. Кроме того, анализ пород возрастом 2,5 миллиарда лет из формации Тури-Крик в Западной Австралии выявил молекулярные признаки кислородного фотосинтеза, что отодвигает временную границу возникновения этого процесса более чем на 800 миллионов лет в прошлое.
Для достижения этого результата учёные применили новый метод, сочетающий химический анализ и искусственный интеллект. В основе метода лежит пиролизная газовая хроматография-масс-спектрометрия (Py-GC-MS). В ходе этого процесса образцы горных пород нагреваются, в результате чего сложные органические соединения распадаются на идентифицируемые молекулярные фрагменты. Затем система на основе машинного обучения анализирует полученные данные.
Модель искусственного интеллекта была обучена на наборе из более чем 400 образцов известного происхождения. В него вошли современные биологические материалы (бактерии, растения, животные), хорошо сохранившиеся древние окаменелости (в том числе водоросли Bangiomorpha возрастом 1 миллиард лет) и абиотические образцы, такие как метеориты и синтезированные в лаборатории органические вещества. ИИ научился распознавать остаточные молекулярные паттерны, или «химические отпечатки», которые сохраняются в породе даже после полного разрушения исходных клеток и биомолекул под воздействием геологических процессов. Точность модели в различении биологических и небиологических материалов превысила 90 %.
Ранее надёжные молекулярные свидетельства существования жизни ограничивались породами возрастом около 1,7 миллиарда лет. Новая методология позволяет анализировать химические следы в породах, возраст которых почти вдвое превышает этот предел. Эта технология может быть использована в астробиологии для анализа образцов, доставленных с Марса и других небесных тел, с целью поиска признаков внеземной жизни.