Обнаружены древнейшие следы фотосинтетических форм жизни

Исследователи, возможно, обнаружили одни из древнейших свидетельств существования кислородопроизводящей формы жизни в горных породах, в образцах возрастом не менее 2,5 миллиардов лет, а также биологические следы в материале возрастом 3,3 миллиарда лет, одном из древнейших известных. Эти новые химические свидетельства, обнаруженные в этих породах, были обнаружены благодаря алгоритмам машинного обучения, которые раскрыли то, что учёные называют «химическим шепотом» в породе. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Исходные биологические молекулы уже давно деградировали, но их воздействие на окружающие окаменелые породы можно обнаружить даже после того, как породы изменились за несколько эпох, прошедших с момента их образования до их открытия.

«Древние породы полны интересных загадок, которые рассказывают нам историю жизни на Земле, но некоторые фрагменты всегда отсутствуют», — говорит соавтор исследования Кэти Мэлони из Мичиганского государственного университета. «Сочетание химического анализа и машинного обучения позволило обнаружить биологические подсказки о древней жизни, которые ранее были невидимы».

Команда обучила алгоритм машинного обучения распознавать окаменелые химические следы на фоне следов современных животных и растений, а также органических молекул из метеоритов. Это помогает алгоритму определять наличие этих следов, а также определять, были ли они созданы жизнью, с точностью до 90%.

Используя этот метод, исследователи смогли расширить возможности поиска молекулярных следов в гораздо более древних породах. До этой работы пределом исследований было 1,7 миллиарда лет. Это удваивает диапазон исследований и может быть очень важно не только для изучения жизни на Земле, но и для выяснения того, могла ли жизнь существовать на древнем Марсе.

«Древняя жизнь оставляет после себя не только окаменелости; она оставляет химические следы», — сказал один из ведущих авторов исследования Роберт Хейзен из Института Карнеги. «Используя машинное обучение, мы впервые можем достоверно интерпретировать эти следы».

«Эта инновационная технология помогает нам по-новому взглянуть на палеонтологическую летопись глубокого времени», — добавил Мэлони. «Это может помочь в поиске жизни на других планетах».

Геологические данные показывают, что примерно 2,4 миллиарда лет назад на Земле началось повышение уровня кислорода в атмосфере. Причиной Великого события оксигенации Great Oxidation Event - GOE), как его часто называют, являются фотосинтезирующие организмы. Существуют некоторые свидетельства существования таких форм жизни до GOE, но они далеко не бесспорны. Эта работа может привести к новым знаниям о том, какие организмы могли стать инициаторами GOE.