Viața Pământului de acum 3.3 miliarde de ani, revelată prin biosignaturi slabe
O echipă internațională de cercetători, condusă de specialiști de la Carnegie Institution for Science, a realizat o descoperire revoluționară care schimbă perspectiva asupra timpurilor primordiale ale planetei noastre. Un nou studiu a scos la iveală dovezi chimice clare ce demonstrează existența vieții în rocile ce datează de peste 3.3 miliarde de ani, plus informații legate de apariția fotosintezei, care a avut loc cu aproape un miliard de ani mai devreme decât se credea anterior. Această abordare innovatoare îmbină chimia avansată cu inteligența artificială pentru a dezvălui urme delicate ale biologiei, ascunse timp de milenii în straturile adânci ale rocilor antice.
Printre colaboratori se numără Katie Maloney de la Universitatea de Stat din Michigan, care studiază evoluția vieții complexe timpurii și impactul acesteia asupra ecosistemelor antice. Maloney a adus la studiu mostre de fosile de alge extrem de bine conservate, vechi de aproape un miliard de ani, din Yukon, Canada, reprezentând unele dintre primele alge cunoscute înregistrate în fosile, într-o epocă în care cea mai mare parte a vieții era la nivel microscopic.
Publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences, studiul nu doar că lărgește înțelegerea biosferei primordiale a Pământului, ci și deschide noi oportunități în căutarea vieții pe alte planete. Metoda utilizată ar putea fi aplicată în analiza probelor de pe Marte sau de pe alte corpuri planetare pentru a verifica dacă acestea au găzduit vreodată organisme vii.
Dezvăluirea biosignaturilor antice cu ajutorul AI
Maloney a explicat: „Rocile antice sunt pline de puzzle-uri interesante care ne spun povestea vieții pe Pământ, dar câteva dintre piese lipsesc mereu”. Prin combinarea analizei chimice cu tehnici de învățare automată, cercetătorii au reușit să descopere indicii biologice despre viața antică, care până acum erau complet invizibile.
Viața timpurie pe Pământ a lăsat în urmă foarte puține urme moleculare. Cele câteva rămășițe fragile, cum ar fi celulele antice și microbiote, au fost îngropate, zdrobite, încălzite și fracturate în crusta tumultuoasă a Pământului, fiind apoi aduse la suprafață. Aceste transformări au distrus aproape total biosignaturile care păstrează indicii esențiale despre originile și evoluția timpurie a vieții.
Cu toate acestea, noua cercetare sugerează că distribuția fragmentelor biomoleculare găsite în rocile vechi păstrează totuși informații diagnostice despre biosferă, chiar dacă moleculele originale nu mai există. Această descoperire arată că viața a lăsat în urmă mult mai mult decât s-a realizat vreodată – „șoapte chimice” slabe, încuiate adânc în roci străvechi.
Extinderea fereastrei pentru detectarea vieții
Echipa a folosit analize chimice de înaltă rezoluție pentru a descompune materialele organice și anorganice în fragmente moleculare, apoi a antrenat un sistem de inteligență artificială să recunoască „amprentele chimice” lăsate de viață. Aceștia au examinat peste 400 de mostre, de la plante și animale până la fosile de miliarde de ani și meteoriți. Modelul AI a reușit să distingă materialele biologice de cele non-biologice cu o precizie de peste 90% și a detectat semne de fotosinteză în roci vechi de cel puțin 2.5 miliarde de ani.
Până acum, urmele moleculare care indicau cu fiabilitate existența vieții fuseseră descoperite doar în roci mai tinere de 1.7 miliarde de ani. Această nouă metodă dublează, practic, fereastra temporală pe care oamenii de știință o pot studia folosind biosignaturile chimice. Dr. Robert Hazen, cercetător senior la Carnegie și coautor al studiului, a declarat: „Viața antică lasă mai mult decât fosile; lasă ecouri chimice.”
Din perspectiva lui Maloney, care se concentrează pe modul în care viața fotosintetică timpurie a transformat planeta, implicațiile acestei cercetări sunt profunde: „Această tehnică inovatoare ne ajută să citim înregistrarea fosilă a timpului profund într-un mod nou. Ar putea ghida căutările de viață pe alte planete.”
