Yapay Zeka ile 3,3 Milyar Yıllık Kayalarda Yaşamın Kimyasal Yankıları Tespit Edildi

Bilim insanlarından oluşan çok disiplinli bir ekip, gelişmiş kimyasal analiz yöntemlerini yapay zeka (YZ) ile birleştirerek, Dünya'nın en erken yaşamına dair yeni kimyasal kanıtları ortaya çıkardı. Bu yenilikçi yaklaşım, orijinal biyomoleküllerin bozulmasından çok sonra bile kadim yaşamın geride bıraktığı kimyasal 'parmak izlerini' veya 'yankıları' saptamayı amaçlıyor. Carnegie Bilim Kurumu'ndan Dr. Robert Hazen'in de aralarında bulunduğu araştırmacılar, bu yöntemin başarısını Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlanan bir çalışmayla duyurdu. Çalışma, 3,3 milyar yıl öncesine tarihlenen karasal kayaçlarda yaşam kanıtı bulma yeteneğini gösterdi ve bu, geleneksel yöntemlerle ulaşılandan çok daha geriye giden bir zaman çizelgesi sunuyor.

Uygulanan metodoloji, Piroliz-Gaz Kromatografisi ve Kütle Spektrometrisi (Py-GC-MS) tekniğini denetimli makine öğrenimi ile birleştiren ilk çalışma olma özelliğini taşıyor. Bu süreçte, örneklerdeki kimyasal parçalanmalar analiz edildi ve 'rastgele orman' adı verilen bir makine öğrenimi modeli kullanılarak veriler sınıflandırıldı ve gizli ekolojik desenler çıkarıldı. Araştırmacılar, bu tekniği eğitmek için modern bitki ve hayvanlardan fosillere ve meteoritlere kadar 400'den fazla örneği inceledi. YZ modeli, biyolojik kökenli materyalleri, meteoritik veya sentetik karbon gibi cansız kökenli materyallerden %90'ın üzerinde bir doğrulukla ayırt edebildi. Özellikle, fotosentez belirtileri %93 doğrulukla tespit edildi.

Bu bulgular, biyolojik kökenli moleküler izlerin, orijinal biyomoleküller yok olduktan sonra bile kayaçlarda hayatta kalabildiğini gösteriyor. Bu yeni yaklaşım, bilim insanlarının kimyasal biyoyapı izlerini inceleyebileceği zaman aralığını yaklaşık iki katına çıkarıyor; zira daha önceki güvenilir moleküler kanıtlar yalnızca 1,7 milyar yıldan daha genç kayaçlarda bulunabiliyordu. Bu metodolojik ilerleme, sadece Dünya'nın derin tarihini aydınlatmakla kalmıyor, aynı zamanda astrobiyoloji alanında da potansiyel taşıyor. Dr. Michael Wong gibi araştırmacılar, bu tekniğin Mars kayaları veya Jüpiter'in buzlu uydusu Europa gibi dünya dışı cisimlerden alınacak örneklerde yaşam izlerini aramak için de kullanılabileceğini belirtiyor.

Bu metodoloji, oksijen üreten fotosentezin, daha önce belgelendiği zamandan yaklaşık 800 milyon yıl daha erken, yani 2,5 milyar yıl önce gerçekleştiğine dair moleküler işaretleri başarıyla tespit etti. Fotosentezin bu kadar erken tarihte var olduğunun tespiti, Dünya atmosferinin nasıl oksijen bakımından zenginleştiğini ve karmaşık yaşamın evrimini anlamak açısından kritik bir kilometre taşı sunuyor. Dr. Hazen, bu yaklaşımı, bilgisayara binlerce yapboz parçası gösterip orijinal sahnenin bir çiçek mi yoksa bir meteor mu olduğunu sormaya benzetiyor; bireysel moleküllere değil, kimyasal desenlere odaklanılıyor.