Het daar lewe op Mars bestaan? Ander planete? Met KI se hulp sal ons dalk binnekort weet

In die joernaal Proceedings of the National Academy of Sciences berig 'n span van sewe lede, wat deur die John Templeton-stigting befonds word en gelei word deur Jim Cleaves en Robert Hazen van die Carnegie Institution for Science, dat hul kunsmatige intelligensie met 90% akkuraatheid- gebaseerde metode het moderne en antieke biologiese monsters van dié van abiotiese oorsprong onderskei.

"Hierdie roetine analitiese metode het die potensiaal om die soeke na buiteaardse lewe te revolusioneer en ons begrip van beide die oorsprong en chemie van die vroegste lewe op Aarde te verdiep," sê dr. Hazen. "Dit maak die weg oop om slim sensors op robotruimtetuie, landers en rovers te gebruik om na tekens van lewe te soek voordat die monsters na die aarde terugkeer."

Onmiddellik kan die nuwe toets die geskiedenis van geheimsinnige, antieke gesteentes op Aarde onthul, en moontlik dié van monsters wat reeds deur die Mars Curiosity-rover se Sample Analysis at Mars (SAM)-instrument versamel is. Laasgenoemde toetse kan uitgevoer word met behulp van 'n analitiese instrument aan boord met die bynaam "SAM" (vir monsteranalise by Mars.

"Ons sal ons metode moet aanpas om by SAM se protokolle te pas, maar dit is moontlik dat ons reeds data in die hand het om te bepaal of daar molekules op Mars van 'n organiese Mars-biosfeer is."

"Die soeke na buiteaardse lewe bly een van die mees aanloklike pogings in moderne wetenskap," sê hoofskrywer Jim Cleaves van die Earth and Planets Laboratory, Carnegie Institution for Science, Washington, DC.

"Die implikasies van hierdie nuwe navorsing is baie, maar daar is drie groot wegneemetes: Eerstens, op 'n diep vlak verskil biochemie van abiotiese organiese chemie; tweedens kan ons na Mars- en antieke Aarde-monsters kyk om te sien of hulle eens gelewe het; en derdens, dit is waarskynlik dat hierdie nuwe metode alternatiewe biosfere van dié van die Aarde kan onderskei, met beduidende implikasies vir toekomstige astrobiologie-sendings."

Die innoverende analitiese metode maak nie bloot op die identifisering van 'n spesifieke molekule of groep verbindings in 'n monster staat nie.

In plaas daarvan het die navorsers gedemonstreer dat KI biotiese van abiotiese monsters kan onderskei deur subtiele verskille binne 'n monster se molekulêre patrone op te spoor soos aan die lig gebring deur pirolise gaschromatografie-analise (wat 'n monster se samestellende dele skei en identifiseer), gevolg deur massaspektrometrie (wat die molekulêre gewigte bepaal) van daardie komponente).

Groot multidimensionele data van die molekulêre ontledings van 134 bekende abiotiese of biotiese koolstofryke monsters is gebruik om KI op te lei om 'n nuwe monster se oorsprong te voorspel. Met ongeveer 90% akkuraatheid het KI monsters suksesvol geïdentifiseer wat afkomstig is van: Lewende dinge, soos moderne skulpe, tande, bene, insekte, blare, rys, mensehare en selle wat in fynkorrelige rots bewaar word Oorblyfsels van antieke lewe wat deur geologiese verwerking verander is (bv. steenkool, olie, amber en koolstofryke fossiele ), of Monsters met abiotiese oorsprong, soos suiwer laboratoriumchemikalieë (bv. aminosure) en koolstofryke meteoriete. Die skrywers voeg by dat tot nou toe die oorsprong van baie antieke koolstofdraende monsters moeilik was om te bepaal omdat versamelings van organiese molekules , hetsy bioties of abioties, is geneig om mettertyd af te breek.

Verbasend genoeg, ten spyte van aansienlike verval en verandering, het die nuwe analitiese metode tekens van biologie opgespoor wat in sommige gevalle oor honderde miljoene jare bewaar is.

Sê Dr Hazen: "Ons het begin met die idee dat die chemie van lewe fundamenteel verskil van dié van die lewelose wêreld; dat daar 'chemiese lewensreëls' is wat die diversiteit en verspreiding van biomolekules beïnvloed. As ons daardie reëls kon aflei, ons kan dit gebruik om ons pogings te lei om die oorsprong van die lewe te modelleer of om subtiele tekens van lewe op ander wêrelde op te spoor."

"Hierdie resultate beteken dat ons dalk 'n lewensvorm van 'n ander planeet, 'n ander biosfeer kan vind, selfs al is dit baie anders as die lewe wat ons op Aarde ken. En, as ons wel tekens van lewe elders vind, kan ons sien of lewe op aarde en ander planete afgelei van 'n gemeenskaplike of verskillende oorsprong."

"Anders gestel, die metode behoort in staat te wees om uitheemse biochemieë, sowel as aardlewe, op te spoor. Dit is 'n groot probleem, want dit is relatief maklik om die molekulêre biomerkers van aardlewe raak te sien, maar ons kan nie aanvaar dat uitheemse lewe DNA sal gebruik nie, aminosure, ens. Ons metode soek patrone in molekulêre verspreidings wat voortspruit uit die lewe se vraag na "funksionele" molekules.

advertensie