Ősi titkok modern technológiával
Az apró szemcséjű, milliárd éves kőzetek között régóta keresnek a kutatók molekuláris bizonyítékokat az élet jelenlétére. Lényeges, hogy a korábbi rekord 1,6 milliárd éves volt, de az új eredmények mindezt jócskán meghaladják – így több mint duplájára nőtt az az időszak, amelyből tudományosan megalapozott életnyomok kimutathatók. A kutatók új gépi tanulási módszere biomolekuláris mintázatok alapján különbözteti meg a biológiai eredetű anyagokat a meteoritokban vagy kőzetekben található, szervetlen eredetű szerves molekuláktól, amelyek nem életfolyamatokból származnak.
Az MI mintázatokat keres
A csapat négy különféle forrásból gyűjtött több mint 400 mintát: köztük modern, ősi, fosszíliás és szervetlen eredetű anyagokat is. Mindegyiket egy speciális analizátorba, a pirolízises gázkromatográf–tömegspektrométerbe (Py-GC-MS) helyezték, amely feltérképezte a minták molekulatömegeit és egyedi kémiai mintázatait. Másként fogalmazva, míg egy laikus csak kusza foltokat látna ezen az adathalmazon, az MI képes kirajzolni belőlük az élet jelenlétére utaló komplex mintázatokat.
A gépi tanulási algoritmust a minták 75 százalékán tanították, majd a fennmaradó 25 százalékkal tesztelték. Az eredmények 90 százalék feletti pontosságot mutattak, ám a megbízhatóság a minta korával csökken: 2,5 milliárd évnél idősebb kőzeteknél az MI már csak az esetek kevesebb mint felében tudott magabiztosan életnyomokat azonosítani. Ennek ellenére a legnagyobb felfedezések a Dél-Afrikából származó, 3,3 milliárd éves Josefsdal Chert Formáció mintáiból születtek, ahol az MI biológiai eredetű molekulákat azonosított. Emellett a 2,5 milliárd éves Gamohaan Formációban is egyértelműen azonosította az ősi, oxigént termelő fotoszintézis jelenlétét – ez 800 millió évvel korábbra tolja a fotoszintézis legkorábbi, biomolekuláris bizonyítékának idejét.
MI kontra ember: ki talál többet?
A mesterséges intelligencia olykor még az emberi kutatóknál is ravaszabbnak bizonyult: például egy elhalt kagylót fotoszintetizálónak jelölt meg – elsőre hibának tűnt, de hamar kiderült, hogy az MI az azon megtelepedett algák nyomait találta meg. Hasonlóan, egy darázsfészket is tévesen jelölt a rendszer fotoszintetizálóként, itt viszont a fészek rágott farostjaihoz kötődő növényi nyomok zavarták meg. Az ilyen esetek tanulságosak, mert megmutatják: az MI nemcsak ismert mintákat követ, hanem olykor váratlan összefüggéseket is feltár.
Új távlatok a földi és földönkívüli élet kutatásában
Lényeges, hogy ezt a technológiát akár bolygóközi robotokba, például a NASA Curiosity roverébe is beépíthetik, így nem lesz szükség a minták hazaszállítására sem. Az MI-alapú elemzés lehetővé teszi, hogy az élet nyomait függetlenül, a földi vagy idegen előfeltevésektől vizsgálják. Ez különösen fontos lehet, ha a Marsról vagy más égitestekről származó mintákat kell értékelni, hiszen a földi életformákon túlmutató, ismeretlen biológiai mechanizmusokat is fel kell majd ismerni.
Másként fogalmazva, a kutatás új eszközöket ad az ősi élet rejtélyeinek feltárásához, miközben a világűrben is segíthet érdemi választ adni az emberiség legősibb kérdésére: vajon egyedül vagyunk-e az univerzumban?
