Международная группа геохимиков совершила открытие, отодвигающее временные границы已知емой жизни на Земле. В осадочных породах возрастом 3,3 миллиарда лет, обнаруженных на границе Южно-Африканской Республики и Королевства Эсватини, были идентифицированы следы древнейшей биологической активности. Это открытие более чем на 1,5 миллиарда лет расширяет хронологию, в которой могут быть обнаружены химические индикаторы жизни — ранее она ограничивалась породами возрастом около 1,7 миллиарда лет.
Для обнаружения следов жизни была разработана и применена уникальная аналитическая система, объединиющая передовые методы газовой хроматографии, масс-спектрометрии и машинного обучения. Данная методология позволяет с высочайшей точностью выявлять в горных породах специфические молекулярные соединения, характерные исключительно для биологических процессов.
Ключевым элементом исследования стало использование искусственного интеллекта. В течение двух лет нейронные сети обучались на обширных массивах геохимических данных, включая как биологические, так и небиологические (абиогенные) образцы. В результате алгоритмы достигли 90% точности в различении органических следов жизни от соединений неорганического происхождения.
Для валидации метода ученые провели масштабную проверку, проанализировав более 400 образцов различного происхождения: породы разных геологических эпох, современные биологические ткани, окаменелости и даже фрагменты метеоритов. Подход подтвердил свою эффективность, позволив не только идентифицировать древнейшие биомаркеры, но и обнаружить следы первых фотосинтезирующих организмов.
Наиболее древние свидетельства жизни были найдены в породах района Йозефсдаль, чей возраст составляет 3,3 миллиарда лет. Признаки же фотосинтетической активности, обнаруженные в окрестностях Курумана в породах возрастом 2,5 миллиарда лет, кардинально меняют научные представления о темпах эволюции и механизмах возникновения фотосинтеза на ранней Земле.