Nový výzkum odhalil nejstarší spolehlivé chemické stopy života na Zemi, nalezené ve 3,3 miliardy let starých horninách v Jižní Africe. Tento objev publikovaný v nové studii posouvá potvrzenou časovou osu vzniku života a potvrzuje, že biologické procesy byly na naší planetě aktivní mnohem dříve, než se dříve myslelo.
Obtížnost starověkých biologických podpisů
Odhalit život, který existoval před miliardami let, je nesmírně obtížné. V rozsáhlých geologických časových úsecích se organický materiál rozkládá, takže je téměř nemožné odlišit biologické podpisy od nebiologických procesů. Raný život sestával z mikroskopických organismů, jejichž fyzické pozůstatky procházejí v průběhu miliard let významnými změnami. Ačkoli byly formace jako stromatolity interpretovány jako zbytky mikrobiálních rohoží, potvrzení biologického původu bylo vždy náročné.
Průlom ve strojovém učení
Tým vedený Robertem Hazenem z Carnegie Institution tento problém překonal pomocí strojového učení k analýze starých uhlíkových stop. Výzkumníci vycvičili algoritmus, který rozpozná jemné, ale odlišné chemické vzorce jedinečné pro biologické molekuly. Tento přístup jim umožnil detekovat „ozvěny“ života i ve vysoce degradovaných vzorcích, kde tradiční metody selhávají.
Jak funguje výzkum
Tým analyzoval 406 vzorků, od moderních organismů po starověké fosilie, pomocí pyrolýzy-plynové chromatografie-hmotnostní spektrometrie (Py-GC-MS). Tato metoda rozkládá organický materiál na fragmenty, odděluje je a měří jejich hromadné signatury. Model strojového učení poté hledal biologické vzorce a dosáhl přesnosti přes 90 %.
Klíčová zjištění
Nejstarší exemplář jednoznačně identifikovaný jako biologický pochází z doby před 3,33 miliardami let a byl nalezen v pohoří Josephsdal v Jižní Africe. To potvrzuje, že život vznikl a rozšířil se do tohoto bodu v historii Země. Vědci také našli nejstarší důkazy fotosyntézy v horninách starých 2,52 a 2,3 miliardy let z Jižní Afriky a Kanady.
Důsledky pro astrobiologii
Tento výzkum má důležité důsledky pro hledání života mimo Zemi. Tím, že demonstruje schopnost detekovat slabé biologické podpisy ve starověkých horninách, poskytuje nový nástroj pro detekci života na jiných planetách. Studie naznačuje, že i vysoce degradované biologické stopy lze identifikovat pomocí pokročilých analytických technik.
Budoucnost detekce biosignatur
Jak vysvětluje Robert Hasen, “nejstarší horniny na Zemi obsahují příběhy a my je teprve začínáme slyšet.” Tento výzkum představuje významný pokrok v naší schopnosti dešifrovat nejstarší biologické podpisy Země. Spojením výkonné chemické analýzy se strojovým učením nyní vědci dokážou číst molekulární „duchy“, které po sobě zanechal časný život, kteří i po miliardách let stále šeptají svá tajemství.
Studie zdůrazňuje potenciál pro identifikaci života i v těch nejnáročnějších prostředích na Zemi i mimo ni. Zjištění naznačují, že život může být odolnější a rozšířenější, než se dříve myslelo, což přináší novou naději do probíhajícího hledání mimozemského života.
