В качестве образцов для изучения выступали хорошо сохранившиеся окаменелости морских водорослей возрастом 1 миллиард лет, собранные на территории Юкон, на северо-западе Канады. Эти окаменелости — одни из самых ранних морских водорослей в геологической летописи. Они датируются эпохой, когда большинство форм жизни была еще микроскопической, сообщает Scitech Daily.

Первая жизнь на Земле оставила после себя очень мало молекулярных следов. Хрупкие материалы — примитивные клетки и цианобактериальные маты — были с течением времени погребены, сжаты, нагреты и разрушены в результате смещения земной коры, а затем снова вышли на поверхность. Интенсивные геологические процессы уничтожили большинство первичных биосигнатур и стерли любые свидетельства того, как зародилась и развивалась самая ранняя жизнь на планете.

Новая работа предполагает, что распределение биомолекулярных фрагментов, обнаруженных в древних породах, по-прежнему сохраняет диагностическую информацию о биосфере, даже если исходные биомолекулы не сохранились.

При этом исследование доказывает, что кое-какие следы, заключенные глубоко в древних породах, найти все же можно. Применив метод химического анализа для разложения органических и неорганических материалов на молекулярные фрагменты, исследователи из Института Карнеги (США) обучили систему ИИ распознавать химические «отпечатки», оставленные жизнью. Они использовали свыше 400 образцов — от растений и животных до окаменелостей возрастом в миллиарды лет и метеоритов — для обучения модели ИИ распознавать биологические и небиологические материалы с точностью более 90%. В итоге она смогла найти признаки фотосинтеза в породах возрастом не менее 2,5 млрд лет.

До сих пор молекулярные следы, указывающие на существование жизни, находили только в породах не старше 1,7 млрд лет. Новый метод почти вдвое расширяет временной интервал, в котором ученые могут искать химические биосигнатуры живых организмов.

«Древняя жизнь оставляет не только окаменелости; она оставляет химические следы, — сказал Роберт Хазен, один из ведущих авторов исследования. — Используя машинное обучение, мы впервые можем надежно интерпретировать эти следы».

Исследование предлагает новое понимание древнейшей биосферы Земли и открывает перспективы поиска жизни за пределами нашей планеты. Те же аналитические методы могут быть использованы для исследования образцов с Марса или других планет.

Не так давно исследователи из США обнаружили редкие следы «прото-Земли» — древней предшественницы нашей планеты, существовавшей 4,5 млрд лет назад. Этот первобытный мир сформировался до катастрофического столкновения, которое изменило химический состав Земли и дало начало планете, которую мы знаем сегодня.