Yeni Araştırmalar, Dünyadaki Yaşamın Daha Önce Düşünüldüğünden Yaklaşık Bir Milyar Yıl Daha Önce Başladığını Buldu

Gelişmiş kimyanın yenilikçi bir kombinasyonunu kullanma ve yapay zekaBilim insanları, 3,3 milyar yıldan daha eski kayalarda yaşamın moleküler izlerini başarılı bir şekilde tespit ederek, tespit için zaman dilimini geriye itti. eski yaşam kabaca bir milyar yıl kadar.

Bulgular,’de yayınlandı Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileribireysel biyomoleküller milyarlarca yıllık jeolojik süreçler tarafından yok edilmiş olsa bile, ayırt edici desenlerin organik maddenin canlı organizmalardan kaynaklanıp kaynaklanmadığını hala ortaya çıkarabildiğini gösteriyor.​

Carnegie Bilim Enstitüsü’ndeki araştırmacılar tarafından yürütülen çalışmada, modern organizmalardan antik fosillere kadar 406 farklı örnek analiz edildi. meteorlar ve makine öğrenimi ile birleştirilmiş piroliz gaz kromatografisi-kütle spektrometrisi kullanılarak sentetik bileşikler. Bu alandaki önceki araştırmalardan farklı olarak ekip, korunmuş biyomoleküllerin ötesinde, organik moleküllerin zaman içinde maruz kaldığı parçalanma ve bozunma modellerine bakmaya karar verdi.

Temel anlayış şu ki biyolojik moleküller işlevsel olarak yaşam tarafından seçilir; bu, yüksek derecede bozunmuş moleküler toplulukların bile biyolojik olmayan süreçlerden farklı kalıpları koruduğu anlamına gelir. Araştırma ekibi, örneklerini modern hayvanlar ve bitkiler, fosil mikroplar, kömür ve odun, meteorlar ve sentetik organik karışımlar dahil olmak üzere dokuz kategoriye ayırdı ve ardından bunları makine öğrenimi modellerini eğitmek için kullandı.

Araştırmaya göre, makine öğrenimi modeller, farklı organik madde türlerini ayırt etmede dikkate değer doğruluk oranlarına ulaştı. Sistem, biyojenik ve biyolojik olmayan fosil örneklerini yüzde 93 oranında, fotosentetik ve fotosentetik olmayan örnekleri de aynı doğrulukla doğru bir şekilde sınıflandırdı. Modern organizmaları meteorit malzemeleriyle karşılaştırırken model %100 doğruluk elde etti.

Ortak yazar Dr. Robert Hazen bir basın açıklamasında “Antik yaşam fosillerden daha fazlasını bırakıyor; kimyasal yankılar bırakıyor” dedi. “Makine öğrenimini kullanarak artık bu yankıları ilk kez güvenilir bir şekilde yorumlayabiliyoruz.”

Araştırmacılar, birden fazla modelden yüksek güven puanı gerektiren ihtiyatlı kriterleri kullanarak 11 antik kaya örneğinde biyolojik kökenleri güvenle belirlediler. En önemlisi, Güney Afrika’nın Barberton Greenstone Kuşağı’ndaki Josefsdal Chert’teki 3,33 milyar yıllık tortul kayalarda yaşama dair moleküler kanıtlar tespit ettiler.

Araştırma aynı zamanda şu kanıtlara da ulaştı: fotosentezGüney Afrika’daki Gamohaan Formasyonu’ndan 2,52 milyar yıl kadar eski kayalarda oksijen üreterek sonunda Dünya atmosferini dönüştüren süreç.

Bu antik kayalarda fotosentetik izlerin tespiti özellikle dikkat çekicidir çünkü paleontologların fosil yapılara dayanarak uzun süredir şüphelendikleri şeyin moleküler olarak doğrulanmasını sağlar. Gamohaan Formasyonu, çok eski fotosentetik mikrobiyal toplulukları güçlü bir şekilde akla getiren, mikrobiyalitler adı verilen benzersiz üç boyutlu olarak korunmuş karbonat yapıları içerir ve yeni moleküler kanıtlar bu yorumu desteklemektedir.

Basit bir ifadeyle, Dünyadaki yaşam daha önce düşündüğümüzden çok daha eski. Çalışma aynı zamanda Kanada, Ontario’daki 2,30 milyar yıllık Gowganda Formasyonu’nda da fotosentetik izleri tespit etti.

Araştırma, Dünya’daki yaşamın, özellikle de fotosentez yapabilen yaşamın, önceden tahmin edilenden yaklaşık bir milyar yıl önce başladığını öne sürüyor. Yaşama güvenilir bir şekilde işaret eden moleküllerin kanıtları yalnızca yaklaşık 1,6 milyar yıllık kayalarda bulunmuştu. Bu yeni yöntem kullanabileceğimiz zaman penceresini iki katına çıkarıyor.

Ayrıca bu araştırmanın şu sonuçlara da etkisi var: astrobiyoloji. Biyolojik ve meteorik organik maddeler arasında ayrım yapabilme yeteneği, özellikle Mars’tan veya Europa ve Enceladus gibi buzlu aylardan alınan numunelerin analiz edilmesiyle ilgilidir.

Ortak yazar Katie Maloney, “Bu yenilikçi teknik, derin zaman fosil kayıtlarını yeni bir şekilde okumamıza yardımcı oluyor” diye açıkladı. “Bu, diğer gezegenlerde yaşam arayışına rehberlik etmeye yardımcı olabilir.”