Gab es Leben auf dem Mars? Andere Planeten? Mit der Hilfe der KI könnten wir bald erfahren

In der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences berichtet ein siebenköpfiges Team, das von der John Templeton Foundation finanziert und von Jim Cleaves und Robert Hazen von der Carnegie Institution for Science geleitet wird, dass ihre künstliche Intelligenz mit einer Genauigkeit von 90 % funktioniert. Diese Methode unterschied moderne und antike biologische Proben von solchen abiotischen Ursprungs.

„Diese routinemäßige Analysemethode hat das Potenzial, die Suche nach außerirdischem Leben zu revolutionieren und unser Verständnis sowohl des Ursprungs als auch der Chemie des frühesten Lebens auf der Erde zu vertiefen“, sagt Dr. Hazen. „Es eröffnet den Weg für den Einsatz intelligenter Sensoren in Roboter-Raumfahrzeugen, Landefahrzeugen und Rovern, um nach Lebenszeichen zu suchen, bevor die Proben zur Erde zurückkehren.“

Der neue Test könnte unmittelbar die Geschichte mysteriöser, alter Gesteine ​​auf der Erde und möglicherweise auch die von Proben enthüllen, die bereits vom Sample Analysis at Mars (SAM)-Instrument des Mars Curiosity Rovers gesammelt wurden. Die letztgenannten Tests könnten mit einem an Bord befindlichen Analyseinstrument mit dem Spitznamen „SAM“ (für Sample Analysis at Mars) durchgeführt werden.

„Wir müssen unsere Methode optimieren, um sie an die SAM-Protokolle anzupassen, aber es ist möglich, dass wir bereits über Daten verfügen, um festzustellen, ob es auf dem Mars Moleküle aus einer organischen Marsbiosphäre gibt.“

„Die Suche nach außerirdischem Leben bleibt eines der verlockendsten Unterfangen der modernen Wissenschaft“, sagt Hauptautor Jim Cleaves vom Earth and Planets Laboratory der Carnegie Institution for Science, Washington, D.C.

„Die Implikationen dieser neuen Forschung sind vielfältig, aber es gibt drei große Erkenntnisse: Erstens unterscheidet sich die Biochemie auf einer tiefgreifenden Ebene von der abiotischen organischen Chemie; zweitens können wir Mars- und antike Erdproben untersuchen, um festzustellen, ob sie einst lebten; und drittens ist es wahrscheinlich, dass diese neue Methode alternative Biosphären von denen der Erde unterscheiden könnte, mit erheblichen Auswirkungen auf zukünftige astrobiologische Missionen.“

Die innovative Analysemethode beruht nicht einfach auf der Identifizierung eines bestimmten Moleküls oder einer Gruppe von Verbindungen in einer Probe.

Stattdessen zeigten die Forscher, dass KI biotische von abiotischen Proben unterscheiden kann, indem sie subtile Unterschiede innerhalb der molekularen Muster einer Probe erkennt, wie sie durch Pyrolyse-Gaschromatographie-Analyse (die die Bestandteile einer Probe trennt und identifiziert) und anschließende Massenspektrometrie (die die Molekulargewichte bestimmt) aufgedeckt werden dieser Komponenten).

Umfangreiche mehrdimensionale Daten aus den molekularen Analysen von 134 bekannten abiotischen oder biotischen kohlenstoffreichen Proben wurden verwendet, um die KI zu trainieren, den Ursprung einer neuen Probe vorherzusagen. Mit einer Genauigkeit von etwa 90 % identifizierte die KI erfolgreich Proben, die stammten von: Lebewesen wie moderne Muscheln, Zähne, Knochen, Insekten, Blätter, Reis, menschliche Haare und Zellen, die in feinkörnigem Gestein konserviert sind. Überreste des antiken Lebens, die durch geologische Verarbeitung verändert wurden (z. B. Kohle, Öl, Bernstein und kohlenstoffreiche Fossilien). ) oder Proben abiotischen Ursprungs, wie reine Laborchemikalien (z. B. Aminosäuren) und kohlenstoffreiche Meteoriten. Die Autoren fügen hinzu, dass die Herkunft vieler alter kohlenstoffhaltiger Proben bisher aufgrund von Ansammlungen organischer Moleküle schwer zu bestimmen war Ob biotisch oder abiotisch, sie neigen dazu, mit der Zeit abzubauen.

Überraschenderweise entdeckte die neue Analysemethode trotz erheblichen Verfalls und Veränderungen Anzeichen einer Biologie, die in einigen Fällen über Hunderte von Millionen Jahren erhalten blieb.

Dr. Hazen sagt: „Wir begannen mit der Idee, dass sich die Chemie des Lebens grundlegend von der der unbelebten Welt unterscheidet; dass es ‚chemische Regeln des Lebens‘ gibt, die die Vielfalt und Verteilung von Biomolekülen beeinflussen. Wenn wir diese Regeln ableiten könnten, Wir können sie als Leitfaden für unsere Bemühungen verwenden, die Ursprünge des Lebens zu modellieren oder subtile Lebenszeichen auf anderen Welten zu entdecken.“

„Diese Ergebnisse bedeuten, dass wir möglicherweise eine Lebensform von einem anderen Planeten, einer anderen Biosphäre finden können, auch wenn sie sich stark von dem Leben unterscheidet, das wir auf der Erde kennen. Und wenn wir anderswo Lebenszeichen finden, können wir sagen, ob es Leben gibt.“ auf der Erde und anderen Planeten, die einen gemeinsamen oder unterschiedlichen Ursprung haben.“

„Anders ausgedrückt: Die Methode sollte in der Lage sein, die Biochemie von Außerirdischen sowie das Leben auf der Erde zu erkennen. Das ist eine große Sache, weil es relativ einfach ist, die molekularen Biomarker des Lebens auf der Erde zu erkennen, aber wir können nicht davon ausgehen, dass außerirdisches Leben DNA verwenden wird.“ Aminosäuren usw. Unsere Methode sucht nach Mustern in molekularen Verteilungen, die sich aus dem Bedarf des Lebens an „funktionellen“ Molekülen ergeben.

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