Согласно новому исследованию, метод, основанный на использовании искусственного интеллекта (ИИ), позволяет с точностью 90% обнаруживать тонкие различия в молекулярных закономерностях, которые указывают на биологические сигналы — даже в образцах возрастом в сотни миллионов лет.
Как отмечается в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, новый метод основан на предпосылке, что химические процессы, которые управляют образованием и функционированием биомолекул, фундаментально отличаются от процессов в абиотических молекулах тем, что биомолекулы (например, аминокислоты) сохраняют информацию о химических процессах, которые их создали.
Согласно новому исследованию, это, может быть справедливо и для инопланетной жизни. В любом мире жизнь может производить и использовать большее количество избранных соединений для ежедневного функционирования. Это будет отличать их от абиотических систем — и именно эти различия можно обнаружить и количественно оценить с помощью искусственного интеллекта, говорится в заявлении исследователей.
"Мы сообщаем о значительном продвижении одной из важнейших проблем астробиологии — разработке простого, надежного и практичного метода определения биогенности органических материалов в планетарных образцах как на других мирах, так и на самых ранних следах жизни на Земле. Мы разработали надежный метод, который сочетает в себе пиролизные ГХ-МС измерения широкого спектра земных и внеземных углеродистых материалов с классификацией на основе машинного обучения для достижения точности ~ 90% в дифференциации образцов абиотического происхождения от биотических образцов, включая сильно разложившиеся, древние образцы биологического происхождения. Такая дискриминация указывает на основополагающие «правила биохимии», которые отражают дарвиновский императив биомолекулярного отбора по функциям," - отмечается в статье.
Команда сначала обучила алгоритм машинного обучения на 134 образцах, из которых 59 были биотическими и 75 — абиотическими. Затем для проверки алгоритма данные были случайным образом разделены на обучающую и тестовую выборку. ИИ успешно идентифицировал образцы биотики из живых существ, таких как ракушки, зубы, кости, рис, человеческие волосы, а также из остатков древней земной жизни, сохранившейся в некоторых окаменевших фрагментах, состоящих из таких веществ, как уголь, нефть и янтарь.
Согласно статье, ИИ также идентифицировал абиотические образцы, включая химические вещества, такие как аминокислоты, которые были созданы в лаборатории, а также богатые углеродом метеориты.
Новый метод будет опробован при изучении горных пород возрастом 3,5 миллиарда лет в регионе Пилбара в Западной Австралии, где, как считается, существуют самые старые в мире окаменелости. Впервые обнаруженные в 1993 году, эти камни считались окаменевшими остатками микробов, родственных цианобактериям, которые были первыми живыми организмами, производящими кислород на Земле. Если это подтвердится, присутствие бактерий на столь раннем этапе истории Земли будет означать, что на планете могла возникнуть жизнь гораздо раньше, чем считалось. Однако эти выводы все еще остаются спорными, поскольку другие исследования указывают на то, что так называемые доказательства могут быть связаны с чисто геологическими процессами, не имеющими ничего общего с древней жизнью.
