কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা দ্বারা প্রাচীন শিলায় জীবনের রাসায়নিক প্রতিধ্বনি শনাক্তকরণ

জীববিজ্ঞানের ক্ষেত্রে এক নতুন পদ্ধতির সূচনা করেছে বহু-শাখাভিত্তিক বিজ্ঞানীদের একটি দল, যারা কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা (এআই) এবং উন্নত রাসায়নিক বিশ্লেষণের সমন্বয়ে ৩.৩ বিলিয়ন বছর পুরোনো শিলাস্তরে জীবনের ক্ষীণ রাসায়নিক 'প্রতিধ্বনি' সনাক্ত করতে সক্ষম হয়েছে। এই উদ্ভাবনী কৌশলটি পৃথিবীর প্রাচীনতম শিলাগুলিতে সংরক্ষিত আণবিক স্বাক্ষরগুলিকে লক্ষ্য করে, যেখানে মূল, ভঙ্গুর জৈব অণুগুলি বহু আগেই ক্ষয়প্রাপ্ত হয়ে গেছে। এই গবেষণাটি প্রসিডিংস অফ দ্য ন্যাশনাল একাডেমি অফ সায়েন্সেস (Proceedings of the National Academy of Sciences) জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে।

গবেষকরা সফলভাবে প্রমাণ করেছেন যে অন্তত ২.৫ বিলিয়ন বছর আগে অক্সিজেন-উৎপাদনকারী সালোকসংশ্লেষ সক্রিয় ছিল, যা এই গুরুত্বপূর্ণ জৈবিক প্রক্রিয়ার নথিভুক্ত সময়সীমাকে পূর্বের মানদণ্ড থেকে প্রায় ৮০০ মিলিয়ন বছর পিছিয়ে দিয়েছে। এই পদ্ধতি সম্পন্ন করার জন্য গবেষকরা প্রায় ৪০৬টি ভিন্ন নমুনা বিশ্লেষণ করেছিলেন, যার মধ্যে প্রাচীন পলল, আধুনিক উদ্ভিদ ও প্রাণী, জীবাশ্ম এবং এমনকি উল্কাপিণ্ডও অন্তর্ভুক্ত ছিল। বিশ্লেষণের জন্য তারা পাইরোলাইসিস-গ্যাস ক্রোমাটোগ্রাফি এবং মাস স্পেকট্রোমেট্রি (Py-GC-MS) প্রযুক্তি ব্যবহার করেন। প্রাপ্ত তথ্যগুলি একটি তত্ত্বাবধানে থাকা মেশিন লার্নিং মডেলে প্রবেশ করানো হয়েছিল, যা জৈবিক উৎস থেকে আসা রাসায়নিক 'আঙুলের ছাপ' এবং অজৈব উপাদানগুলিকে আলাদা করতে প্রশিক্ষিত ছিল। এই ব্যবস্থাটি প্রাচীন শিলা নমুনাগুলিকে জৈবিক বা অজৈবিক হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করার ক্ষেত্রে ৯০% এর বেশি সনাক্তকরণ নির্ভুলতা প্রদর্শন করেছে, এবং আধুনিক নমুনাগুলিতে এটি ৯৮% পর্যন্ত নির্ভুলতা অর্জন করেছে।

কার্নেগি ইনস্টিটিউশন ফর সায়েন্সের (Carnegie Institution for Science) ডঃ রবার্ট হ্যাজেন, যিনি এই গবেষণার সংশ্লিষ্ট লেখক, ব্যাখ্যা করেছেন যে জীবন তার পেছনে রাসায়নিক 'প্রতিধ্বনি' রেখে যায়, যা এখন মেশিন লার্নিংয়ের মাধ্যমে নির্ভরযোগ্যভাবে ব্যাখ্যা করা সম্ভব। এই উন্নয়ন প্রাথমিক পৃথিবীর জীবমণ্ডল সম্পর্কিত মডেলগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে সংশোধন করে, কারণ পূর্বে নির্ভরযোগ্য আণবিক প্রমাণ কেবল ১.৭ বিলিয়ন বছরের কম বয়সী শিলা থেকেই সুরক্ষিত ছিল, যা রাসায়নিক বায়োসিগনেচার অধ্যয়নের জন্য অস্থায়ী পরিসরকে কার্যকরভাবে দ্বিগুণ করেছে। এই কৌশলটি আইসোটোপ বিশ্লেষণের মতো প্রতিষ্ঠিত পদ্ধতিগুলিকে প্রতিস্থাপন না করে সেগুলির সাথে একীভূত হওয়ার জন্য নকশা করা হয়েছে, যা জটিল, ক্ষয়প্রাপ্ত জৈব পদার্থ ব্যাখ্যার জন্য একটি শক্তিশালী নতুন দৃষ্টিভঙ্গি প্রদান করে। সালোকসংশ্লেষ সংক্রান্ত স্বাক্ষর সনাক্তকরণে এই ব্যবস্থার নির্ভুলতা ৯৩%।

পৃথিবীর প্রাচীনতম নিশ্চিত জীবনের চিহ্ন ৩.৩৩ বিলিয়ন বছর পুরোনো শিলায় পাওয়া গেছে, বিশেষত দক্ষিণ আফ্রিকার জোসেফডাল চার্ট (Josefsdal Chert)-এর মতো গঠনে। এই গবেষণার প্রভাব জ্যোতির্জীববিজ্ঞানের (astrobiology) জন্য সুদূরপ্রসারী। যদি এই এআই পৃথিবীতে বিলিয়ন বছর ধরে টিকে থাকা জৈবিক 'আঙুলের ছাপ' নির্ভরযোগ্যভাবে সনাক্ত করতে পারে, তবে একই বিশ্লেষণাত্মক পদ্ধতি মঙ্গল গ্রহ বা বৃহস্পতির বরফাবৃত চাঁদ ইউরোপার মতো পরিবেশে বহির্জাগতিক জীবনের সন্ধানেও প্রয়োগ করা যেতে পারে। ডঃ কেটি ম্যালনি, যিনি পদ্ধতিটি যাচাই করার জন্য কানাডার ইউকন টেরিটরি থেকে বিলিয়ন বছর পুরোনো সামুদ্রিক শৈবালের বিরল জীবাশ্ম সরবরাহ করেছিলেন, উল্লেখ করেছেন যে রসায়ন এবং মেশিন লার্নিংয়ের এই সমন্বয় ভূতাত্ত্বিক রেকর্ডে পূর্বে অদৃশ্য থাকা জৈবিক সূত্রগুলিকে উন্মোচন করে। ডঃ অনিরুদ্ধ প্রভু (Dr. Anirudh Prabhu) এবং ডঃ মাইকেল এল. ওং (Dr. Michael L. Wong)-এর মতো গবেষকরাও এই দলে অন্তর্ভুক্ত ছিলেন, এবং তারা বর্তমানে মেশিন লার্নিং মডেলগুলিকে আরও উন্নত করার পরিকল্পনা করছেন। এই গবেষণা প্রমাণ করে যে জীবনের আণবিক ছাপগুলি বিলিয়ন বছর ধরে টিকে থাকতে পারে এবং এটি পৃথিবীর প্রাচীনতম জীববিদ্যার একটি চিত্র প্রদান করে।