Нов метод открива следи от първичния живот на Земята в древни скали

Цитат на деня

Учени са засекли едни от най-старите признаци на живот на Земята, използвайки нов метод, който разпознава химически „отпечатъци“ на живи организми в древни скали – подход, който обещава да бъде полезен и в търсенето на живот извън нашата планета, съобщава Ройтерс

Изследователите открили доказателства за микробен живот в скали на около 3,3 милиарда години от Южна Африка – време, когато Земята е била приблизително на една четвърт от сегашната си възраст. Те също така намерили молекулярни следи, оставени от микроби, извършващи кислородно фотосинтезиране – преобразуване на слънчева светлина в енергия – в скали на около 2,5 милиарда години, също от Южна Африка.

Учените разработили метод, използващ машинно обучение, за да различава в древни скали органични молекули с биологичен произход – като от микроби, растения и животни – от органични молекули с небиологичен произход с точност над 90%. Методът е създаден да открива химически модели, уникални за биологията.

„Забележителното откритие е, че можем да извлечем шепотите на древния живот от силно деградирали молекули“, казва Робърт Хейзън, минералог и астробиолог от Института за наука „Карнеги“ във Вашингтон и съавтор на изследването, публикувано тази седмица в списание Proceedings of the National Academy of Sciences. „Това е промяна на парадигмата в начина, по който търсим останки от древен живот.“

„Събираме и концентрираме молекули, богати на въглерод, анализираме ги така, че да идентифицираме хиляди малки молекулни фрагменти, и след това разглеждаме тяхното разпределение чрез машинно обучение. Човешкото око вижда само стотици или хиляди малки „пикове“ на различни молекули, но методът с машинно обучение извлича фини модели, които отличават молекули, които някога са били живи, от тези, които не са“, обяснява Хейзън.

Досега учените, търсещи доказателства за най-ранния живот на Земята, разчитаха основно на намирането на фосилни организми. Земята се е формирала преди около 4,5 милиарда години. Първите живи организми вероятно са били микроби, появили се стотици милиони години по-късно в морски хидротермални извори или сухоземни горещи извори.

Най-старите категорични фосили на живи организми са куполовидни микробни отлагания, наречени строматолити, на около 3,5 милиарда години в Австралия, както и микробни матови структури със сходна възраст в Южна Африка. Но такива фосили са изключително редки.

Друг начин да се намерят доказателства за ранния живот е да се търсят следи от биомолекули – химикали, свързани с живи организми – в древни скали. Новият подход следва именно този път.

Например, изследователите открили органични молекулярни доказателства, че кислородната фотосинтеза – процесът, който с времето е обогатил атмосферата с кислород и е позволил еволюцията на сложен аеробен живот – е била извършвана от морски бактерии повече от 800 милиона години по-рано, отколкото е било документирано досега чрез този тип данни.

„Беше добре известно от други доказателства, че въздухът Земята е станал богат на кислород преди 2,5 милиарда години, а може би и малко по-рано. Така че ние предоставяме първото убедително фосилно органично молекулярно доказателство, с перспектива да изтласкаме този рекорд още по-назад“, казва Хейзън.

Всички древни биомолекули, като захари или липиди (мазнини), са изчезнали и са фрагментирани на малки парченца с едва няколко въглеродни атома. Въпреки това разпределението на тези фрагменти е забележително различно при комплекси от органични молекули, свързани с живот, спрямо тези без живот.

„Първо, ние приблизително удвоихме възрастта, при която можем да идентифицираме признаци на живот чрез органични молекули – от 1,6 милиарда на 3,3 милиарда години“, казва съавторът на изследването Анируд Прабху, минералог, астробиолог и специалист по данни от Института „Карнеги“.

„Второ, тази техника за биосигнатури може да различава не само живот от неживот, но и различни видове живот, като фотосинтезиращи организми. Трето, нашата статия показва как машинното обучение може да идентифицира отпечатъците на живота в древни скали, дори когато всички оригинални биомолекули са деградирали“, добавя Прабху.

Марсоходите на NASA вече са събрали проби от скали на Марс в търсене на доказателства дали планетарният съсед на Земята някога е поддържал живот. Други места в нашата Слънчева система също имат потенциал за търсене на живот, включително луните на Сатурн – Енцелад и Титан – и луната на Юпитер – Европа.

Изследователите са получили грант от NASA за разработване на своя подход за идентифициране на доказателства за живот.

„Една ключова област на приложение за нашия проект е астробиологията“, казва Прабху.

Хейзън добавя: „Много сме развълнувани от перспективата да използваме този метод върху проби от Марс – идеално върнати на Земята, но може би и при бъдеща мисия с марсоход. Също така обмисляме начини да вземем проби от органично богатите струи на Енцелад или от повърхността на Титан или Европа.“

Коментари

НОВ КОМЕНТАР

НАЙ-НОВО

|

НАЙ-ЧЕТЕНИ

|

НАЙ-КОМЕНТИРАНИ

Тестват човешката коса като бариера за филтриране на нефт и пластмаси от океана
Москва пое управлението на руските активи на енергийните гиганти Uniper и Fortum
Ефремова заяви, че няма да допусне запазване на настоящото ниво на минималната работна заплата от 1 януари 2027 г.
„Камаз“ разработва безпилотни автобуси
Емоционалната устойчивост се превръща в най-ценното умение в работата
Само няколко седмици без месо и млечни продукти могат да променят химията на тялото
Типовете поведение, които отличават ориентираните към човека лидери от всички останали
Милиардерът Питър Тийл придоби 1% дял в аржентинска петролна компания, работеща във „Вака Муерта“
Основният спонсор на "Евровизия" се оттегля от конкурса
Севернокорейска хакерска група разработва инструменти с изкуствен интелект за кибератаки
Меси ще съди медиите за нарушаване на личния живот на погребението на баща му
Бившият главнокомандващ на украинската армия не вижда перспектива Украйна да се присъедини към НАТО
Най-голямата карта на Вселената с близо 4 млрд. обекта разгадава природата на тъмната материя
Ефремова заяви, че няма да допусне запазване на настоящото ниво на минималната работна заплата от 1 януари 2027 г.
Франция ще строи шест нови АЕЦ
До 7,15% годишна доходност: Румъния привлича спестяванията на гражданите с нови държавни облигации
С решение на борда: Центърът „Кенеди“ във Вашингтон си връща името на Тръмп
"ЕМКО": Изключва се човешка грешка за взривовете във военния завод край Трявна
Великобритания намалява директната помощ за страните от Африка с повече от 40%
След 50 г. в космоса: NASA намери начин апаратът Voyager 2 да продължи пътуването в междузвездното пространство
Швеция понижава възрастта за наказателна отговорност за деца на 14 години
Д-р Венета Павлова, собственик на дентална клиника „ЕО Дент“
Частично бедствено положение е обявено в резерват "Сребърна"
Кратка история на автомагистрала „Тракия”
Прехвърлиха 1,8 млн. куб. м вода от Дунав към езерото „Сребърна“, обстановката остава сложна
„Камаз“ разработва безпилотни автобуси
Емоционалната устойчивост се превръща в най-ценното умение в работата
Ирак може да напусне ОПЕК заради спор за квотите за добив на петрол
Куба отбелязва 100 години от рождението на Кастро на фона на тежка криза
ВСС дава над 103 000 евро за наем на зала за изборите на нови членове на кадровата структура
Какво да направите, когато най-добрият ви служител загуби мотивация?
Защо хората напускат работа? Всичко опира до четири думи
Forbes: Урсула фон дер Лайен е най-влиятелната дама в света