Naukowcy odkryli prosty i niezawodny test na oznaki przeszłego lub obecnego życia na innych planetach – . Naukowcy podają, że ich metoda oparta na sztucznej inteligencji z 90 proc. dokładnością odróżniła współczesne i starożytne próbki biologiczne od próbek pochodzenia abiotycznego.
Naukowcy Laboratorium Naukowe o Ziemi i Planetach Carnegie odkryli prosty i niezawodny test na oznaki przeszłego lub obecnego życia na innych planetach.
W czasopiśmie „Proceedings of the National Academy of Sciences” siedmioosobowy zespół finansowanyy przez Fundację Johna Templetona i kierowany przez Jima Cleavesa i Roberta Hazena z Carnegie Institution for Science donosi, że z 90 proc. dokładnością ich sztuczna inteligencja odróżniła współczesne i starożytne próbki biologiczne od próbek pochodzenia abiotycznego.
– Ta rutynowa metoda analityczna może zrewolucjonizować poszukiwania życia pozaziemskiego i pogłębić naszą wiedzę zarówno na temat pochodzenia, jak i składu chemicznego najwcześniejszego życia na Ziemi – mówi dr Hazen. – To otwiera drogę do wykorzystania inteligentnych czujników w zautomatyzowanych statkach kosmicznych, lądownikach i łazikach do wyszukiwania oznak życia, zanim próbki powrócą na Ziemię.
Nowy test może od razu ujawnić historię tajemniczych, starożytnych skał na Ziemi i być może próbek już pobranych przez instrument Sample Analysis at Mars (SAM) łazika Mars Curiosity. Te ostatnie testy można przeprowadzić przy użyciu pokładowego instrumentu analitycznego o nazwie „SAM” (od analizy próbek na Marsie.
– Będziemy musieli ulepszyć naszą metodę, aby pasowała do protokołów SAM, ale możliwe, że mamy już dane, aby określić, czy na Marsie znajdują się cząsteczki pochodzące z organicznej biosfery marsjańskiej. Poszukiwanie życia pozaziemskiego pozostaje jednym z najbardziej kuszących przedsięwzięć współczesnej nauki – mówi główny autor Jim Cleaves z Earth and Planets Laboratory w Carnegie Institution for Science w Waszyngtonie.
Innowacyjna metoda analityczna nie polega po prostu na identyfikacji konkretnej cząsteczki lub grupy związków w próbce. Zamiast tego naukowcy wykazali, że sztuczna inteligencja może odróżnić próbki biotyczne od abiotycznych, wykrywając subtelne różnice we wzorcach molekularnych próbki, co ujawniono w analizie metodą pirolizy chromatografii gazowej (która oddziela i identyfikuje części składowe próbki), a następnie spektrometrii mas (która określa masy cząsteczkowe) tych składników).
Obszerne, wielowymiarowe dane pochodzące z analiz molekularnych 134 znanych próbek abiotycznych lub biotycznych bogatych w węgiel wykorzystano do szkolenia sztucznej inteligencji w zakresie przewidywania pochodzenia nowej próbki. Sztuczna inteligencja zidentyfikowała próbki z około 90 – procentową dokładnością:
Autorzy dodają, że do tej pory trudno było ustalić pochodzenie wielu starożytnych próbek zawierających węgiel, ponieważ zbiory cząsteczek organicznych, zarówno biotycznych, jak i abiotycznych, z czasem ulegają degradacji.
Co zaskakujące, pomimo znacznego rozkładu i zmian, nowa metoda analityczna wykryła oznaki biologii zachowane w niektórych przypadkach przez setki milionów lat.
– Te wyniki oznaczają, że być może uda nam się znaleźć formę życia z innej planety, innej biosfery, nawet jeśli bardzo różni się ona od życia, które znamy na Ziemi. A jeśli znajdziemy oznaki życia gdzie indziej, będziemy mogli stwierdzić, czy życie tam istnieje na Ziemi i innych planetach mających wspólne lub różne pochodzenie – zauważają naukowcy.
– Innymi słowy, metoda powinna umożliwiać wykrywanie biochemii obcych, a także życia na Ziemi. To wielka sprawa, ponieważ stosunkowo łatwo jest wykryć biomarkery molekularne życia na Ziemi, ale nie możemy zakładać, że obce życie będzie korzystać z DNA, aminokwasy itp. Nasza metoda szuka wzorców rozkładów molekularnych, które wynikają z zapotrzebowania życia na „funkcjonalne” cząsteczki – tłumaczą.
– Naprawdę zadziwiło nas to, że wytrenowaliśmy nasz model uczenia maszynowego tak, aby przewidywał tylko dwa typy próbek – biotyczne lub abiotyczne – a metoda ta pozwoliła odkryć trzy odrębne populacje: abiotyczną, żywą biotyczną i kopalną. Innymi słowy, mogła odróżniają nowsze próbki biologiczne od próbek kopalnych – na przykład nowo zerwany liść lub warzywo, w porównaniu z czymś, co obumarło dawno temu. To zaskakujące odkrycie napawa nas optymizmem, że inne cechy, takie jak życie fotosyntetyczne czy eukarionty (komórki z jądrem) mogą również być wybitny – poinformowali.
Technika ta może wkrótce rozwiązać szereg naukowych zagadek Ziemi, w tym pochodzenie liczących 3,5 miliarda lat czarnych osadów z Australii Zachodniej – skał będących przedmiotem gorących dyskusji, w których według niektórych badaczy znajdują się najstarsze kopalne drobnoustroje na Ziemi, podczas gdy inni twierdzą, że są one pozbawione znaków życia.
Inne próbki starożytnych skał w północnej Kanadzie, Republice Południowej Afryki i Chinach wywołują podobne debaty.
– W tej chwili stosujemy nasze metody, aby odpowiedzieć na odwieczne pytania dotyczące biogeniczności materiału organicznego w tych skałach – mówi Hazen.
Pojawiły się nowe pomysły na temat potencjalnego wkładu tego nowego podejścia w inne dziedziny, takie jak biologia, paleontologia i archeologia.
– Jeśli sztuczna inteligencja może z łatwością odróżnić życie biotyczne od abiotycznego, a także życie współczesne od starożytnego, jakie inne spostrzeżenia możemy uzyskać? Czy moglibyśmy na przykład sprawdzić, czy starożytna komórka kopalna miała jądro, czy też była fotosyntetyczna? mówi dr Hazen. – Czy moglibyśmy przeanalizować zwęglone szczątki i rozróżnić różne rodzaje drewna ze stanowiska archeologicznego? To tak, jakbyśmy po prostu zanurzyli palce w wodzie ogromnego oceanu możliwości.
Więcej o badaniach znajdziesz TU
Tekst: materiały Carnegie Science: Earth & Planets Laboratory; zdjęcie zajawka: Freepik
Zostaw komentarz
You must be logged in to post a comment.