Công bố bằng chứng rõ nhất về sự sống cổ xưa trên Trái đất

Dấu vết hóa học của sự sống cổ xưa 3,3 tỷ năm được phát hiện nhờ công nghệ AI và hóa học hiện đại (Ảnh: carnegiescience)

Nghiên cứu - tìm thấy trong các mẫu đá 3,3 tỷ năm tuổi tại Nam Phi - ghi nhận dấu hiệu quang hợp tạo oxy xuất hiện sớm hơn ít nhất 800 triệu năm so với các tài liệu khoa học trước đây.

Công trình đăng trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), kết hợp hóa học tiên tiến và trí tuệ nhân tạo (AI) để nhận diện "dấu vân tay hóa học" của sinh vật trong đá cổ, ngay cả khi các phân tử sinh học ban đầu đã bị phân rã hoàn toàn qua hàng tỷ năm.

Nhóm nghiên cứu thuộc Viện Carnegie Institution for Science và nhiều trường đại học đã phân tích hơn 400 mẫu hóa thạch, trầm tích cổ, sinh vật hiện đại và cả thiên thạch, sử dụng kỹ thuật Pyrolysis-GC-MS để tách các mảnh phân tử hữu cơ siêu nhỏ. Sau đó, thuật toán ngẫu nhiên được huấn luyện để phân biệt vật liệu hữu cơ có nguồn gốc sinh học với vật liệu phi sinh học.

Kết quả cho thấy AI có thể xác định nguồn gốc sinh học với độ chính xác trên 90% và đặc biệt phát hiện các tín hiệu hóa học của sự sống trong đá 3,3 tỷ năm tuổi, gấp đôi giới hạn từng được ghi nhận trước đó (1,7 tỷ năm).

Theo các nhà khoa học, điều này chứng minh rằng dù các phân tử như đường hay lipid đã bị phá vỡ thành hàng nghìn mảnh nhỏ, "dấu vân tay sinh học" vẫn tồn tại và có thể nhận dạng bằng mô hình máy học.

Một phát hiện quan trọng khác là các mẫu đá 2,5 tỷ năm tuổi chứa các mảnh phân tử cho thấy vi khuẩn biển thời kỳ đó đã thực hiện quang hợp tạo oxy. Điều này đẩy lùi mốc bằng chứng hóa học về quá trình này thêm 800 triệu năm, giúp giải thích rõ hơn cách Trái đất chuyển sang bầu khí quyển giàu oxy, mở đường cho sự sống phức tạp.

Các chuyên gia cho rằng phương pháp mới không chỉ giúp giải mã lịch sử sự sống trên Trái đất mà còn có thể trở thành công cụ quan trọng trong tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh. NASA đã cấp kinh phí để phát triển kỹ thuật này, hướng đến phân tích mẫu đá từ Sao Hỏa, cũng như vật chất từ các mặt trăng giàu hữu cơ như Enceladus, Titan và Europa.

Nhóm nghiên cứu dự kiến mở rộng mô hình với nhiều mẫu hơn, cải thiện khả năng phân loại và thử nghiệm trên các môi trường tương tự hành tinh khác.