Początki życia na Ziemi są tematem niezwykle interesującym, ale również niesamowicie trudnym do zbadania. Tym razem międzynarodowy zespół naukowców zdobył dowody na to, iż pierwsza fotosynteza tlenowa mogła się rozpocząć wcześniej, niż dotychczas sądzono.
Badanie początków życia na Ziemi jest niezwykle trudnym wyzwaniem. Co rusz pojawiają się jednostkowe dowody, które przesuwają wcześniej ustaloną granicę lub całkowicie przeczą wcześniejszym doniesieniom. Problem jest taki, iż najstarsze skały przez miliardy lat były poddawane ogromnym temperaturom i ciśnieniu, iż wyniki mogą być całkowicie wypaczone i tak dwie skały z tego samego okresu mogą być źródłem zupełnie innych danych.
Mając to na uwadze, międzynarodowy zespół badaczy dokonał swego rodzaju przełomu, który może rozszerzyć naszą wiedzę o początkach życia na Ziemi. Poprzez zbadanie skał liczących 3,3 miliarda lat, wykorzystanie zaawansowanych technik chemicznych oraz zaangażowanie w cały proces sztucznej inteligencji, udało się ustalić, iż chemiczne sygnatury świadczące o istnieniu życia mogły pojawić się o wiele wcześniej, niż do tej pory sądzono.
Fotosynteza tlenowa choćby miliard lat wcześniej?
W projekcie wzięła udział dr Katie Maloney z Uniwersytetu Stanowego w Michigan. Jej zaangażowanie okazało się być kluczowe, gdyż dostarczyła wyjątkowo dobrze zachowane skamieniałości glonów z kanadyjskiego Jukonu, które liczą około miliarda lat. Są to zatem jedne z najstarszych znanych tego typu organizmów i pomogły one zweryfikować działanie algorytmów sztucznej inteligencji.
Badanie opierało się na analizie molekularnych śladów zachowanych w pradawnych skałach. Oczywiście oryginalne molekuły nie mogły przetrwać miliardów lat obróbki termicznej, ale naukowcy postanowili sprawdzić, czy uda się odczytać, chociażby układ chemiczny ich pozostałości. W tym celu skorzystano z zaawansowanej techniki chemicznego rozbicia próbek na tysiące fragmentów, a następnie udostępniono je sztucznej inteligencji w celu uczenia maszynowego. W efekcie miała ona do dyspozycji choćby 400 próbek do nauki. Modele okazały się wyjątkowo skuteczne i potrafiły odróżnić materiały biologiczne od niebiologicznych z ponad 90-procentową dokładnością, a także wykryć sygnatury fotosyntezy w skałach mających co najmniej 2,5 miliarda lat.
Dotąd wiarygodne molekularne dowody życia znajdowano w skałach młodszych niż 1,7 miliarda lat. Nowa technika podwaja ten zakres czasowy, umożliwiając naukowcom zaglądanie znacznie głębiej w prekambr. To otwiera zupełnie nowe możliwości rekonstrukcji najstarszych ekosystemów Ziemi.
Grafika: depositphotos.com
