

Недавно ученые сделали удивительное открытие в области поиска жизни на нашей планете и даже за её пределами! 🌍✨ Разработка нового искусственного интеллекта, способного обнаруживать так называемые "призрачные" следы древней жизни, открывае т увлекательные горизонты научным исследованиям. Давайте подробнее разберем, что стоит за этой революционной технологией и каким образом она может изменить наше понимание жизни на Земле и других планетах.
В поисках древней жизни на Земле исследователи традиционно обращаются к окаменелостям и биомолекулам, созданным живыми организмами. Но, как показывает практика, такие находки крайне редки. И вот теперь, с помощью новейших технологий, команда ученых смогла разработать ИИ, который извлекает информацию из образцов пород, где нет явных признаков жизни. 😲 Он способен анализировать лишь химическую структуру остатков, которые остались от распавшихся биомолекул.
Главное заявление Роберта Хейзена, геолога Института науки Карнеги, состоит в том, что у нас появился инструмент для чтения молекулярных "призраков", оставленных первыми формами жизни. В своих исследованиях команда смогла зафиксировать следы жизни даже в образцах, возраст которых достигает 3.3 миллиарда лет! 🕰️ Это на сотни миллионов лет меньше, чем возраст самых старых окаменелостей, обнаруженных на Земле.
Исследователи сейчас активно адаптируют свои методы для поиска аналогичных следов на других планетах, включая Марс и спутники Юпитера и Сатурна. 🌌🚀
Карен Ллойд, специалист по микробной биогеохимии из Университета Южной Калифорнии, считает, что данное открытие может дать огромный импульс в поисках биосигнатур. Буквально по ее словам: "Это отличный способ поиска биосигнатур".
Долгое время исследователи изучали образцы, предполагая, что жизнь на Земле появилась более 3.7 миллиардов лет назад. Это свидетельства находят в материалах, содержащих нити, образованные микробами, обитавшими вокруг гидротермальных источников в Канаде, и в формациях строматолитов в Австралии, которые насчитывают 3.5 миллиарда лет. Однако такие находки и настоящие окаменелости — это просто фон для настоящих достижений.
Команда ученых обратилась к поиску не окаменелостей, а химических композиций, оставленных жизнью. При этом они обнаружили, что определенные молекулы, такие как липиды и порфирины, являются индикаторами существования живых организмов. 🌱 Но, к сожалению, тектонические процессы на Земле стирают эти следы, что дает огромные трудности в поиске.
Кроме того, обогащение углеродом-12 в породах старше 3.7 миллиарда лет также может указывать на присутствие жизни. Тем не менее, как подчеркивает специалист по геобиологии Вудворд Фишер, поиск доказательства оказался крайне трудоемкой задачей.
Именно поэтому команда под руководством Хейзена взялась за совершенно другой подход — они начали искать закономерности в молекулярном "мусоре", оставшемся после распада биомолекул. 🔬
Для этого было проанализировано более 400 образцов. Часть из них представляла собой породы с ископаемыми организмами, другие же были метеоритами. Исследования проходили с использованием пиролизного газового хроматографа-масс-спектрометра, который разлагает образцы до волшебной массы фрагментов, которые далее анализируются.
Каждое исследование завершалось созданием ландшафта данных, в котором содержались сотни тысяч молекулярных пиков, каждый из которых мог представлять уникальный фрагмент. 💡 Команда использовала метод машинного обучения, чтобы найти закономерности между этими молекулами.
Обучив систему на 75% образцов, ученые тестировали систему на оставшихся. В результате ИИ анализировал биологические и абиотические образцы с точностью более 90%! Это огромное достижения для науки. 🎉 Также были обнаружены молекулярные паттерны, относящиеся к фотосинтезу в породах, которым уже 2.5 миллиарда лет.
Примечательно, что не все образцы были одинаково простыми для анализа. В образцах возрастом 500 миллионов до 2.5 миллиардов лет ИИ находил сигнатуры жизни в 66% случаев, а старше 2.5 миллиардов лет— всего в 47%! Но, как подчеркивает Ллойд, ситуация может измениться, так как команда продолжает собирать новые образцы для обучения ИИ, что позволит повысить точность прогнозов.
Исследователи с радостью ждут возможность протестировать придуманную систему на образцах из космоса. 🌒 По словам Прабху, модель «открывает возможность исследовать древние инопланетные среды свежим взглядом». Кроме того, Вонг добавляет, что благодаря распознаванию биосигнатурных паттернов, данный подход может сыграть ключевую роль в будущих миссиях на Марс или спутникам Юпитера и Сатурна.
В настоящее время команда готовит новый проект, который поддерживается НАСА с целью ответить на один из величайших научных вопросов: "Одиноки ли мы во Вселенной?"
На этом пути нам остается лишь следить за новыми свершениями и надеяться, что он приведет к великому открытию!