Обломки биомолекул подсказали, когда на Земле появилась жизнь и начался фотосинтез

Обломки биомолекул подсказали, когда на Земле появилась жизнь и начался фотосинтез То, что через миллиард лет после возникновения Земли она уже была обитаема, до сих пор было известно лишь по косвенным признакам, а их часто можно оспорить. Теперь ученым удалось получить убедительные доказательства именно биогенного происхождения столь древней органики и даже установить, когда земные организмы научились вырабатывать кислород. В 2017 году стало известно об обнаружении в Канаде возможных признаков существования земной жизни четыре с лишним миллиарда лет назад, то есть всего через несколько сотен миллионов лет после возникновения самой планеты. Речь идет о микроскопических структурах в древних породах: они похожи на характерные «трубки», которые создают для себя окисляющие железо бактерии. Это предполагаемое открытие активно оспаривают: есть мнение, что на самом деле под микроскопом видны следы необиологических процессов. В глазах ученых самый достоверный признак жизни — биомолекула: ее структуру не спутаешь ни с чем. Однако такие молекулы в породах старше 1,7 миллиарда лет не сохраняются — разрушаются в том числе от давления и превращаются в «месиво» обломков, в котором уже почти невозможно различить что-либо имеющее отношение к биологии. Именно эту проблему недавно попыталась решить международная команда планетологов под руководством специалистов Научного центра Карнеги (США). В статье для издания Proceedings of the National Academy of Sciences они объяснили, что «каша» из продуктов распада того или иного вещества имеет уникальные, едва уловимые химические особенности. В попытке их выявить ученые прибегли к помощи искусственного интеллекта — его научили отличать биогенное вещество от неживого. В качестве обучающего материала использовали 272 образца, происхождение которых достоверно известно. Среди них — современные организмы, древние окаменелости, метеориты. Все это вещество расщепляли путем пиролиза, затем измеряли и «взвешивали» полученные обломки особыми методами под названием «газовая хроматография» и «масс-спектрометрия». В результате получалась многосложная картина, на которой требовалось выявить «отпечатки» биомолекул. После обучения алгоритм мог отличать следы жизни от неживой материи с точностью 93-98 процентов и практически так же уверенно определять, был ли живой организм фотосинтезирующим. Причем ИИ тренировали в основном на тех существах, которые во время фотосинтеза вырабатывают кислород. Это тоже важный вопрос для изучения эволюции жизни: она получила развитие именно благодаря приобретенной способности существ дышать кислородом — он выгоден для получения энергии. Пионерами в деле фотосинтеза считаются микроскопические синезеленые водоросли — цианобактерии. В породах возрастом более двух миллиардов лет находили их окаменелости, а еще возводимые ими своеобразные «архитектурные сооружения» — строматолиты. Сложилось представление, что примерно 2,3-2,4 миллиарда лет назад на Земле случилась Великая кислородная катастрофа: в заполненной кислородом среде начали массово гибнуть существа, которые не смогли к ней приспособиться. Зато выжившие получили огромное эволюционное преимущество. Тем не менее прямых микробиологических доказательств фотосинтеза в те далекие времена до сих пор не было. По итогам нынешнего исследования ученые пришли к выводу, что теперь это можно считать действительно установленным фактом. Они «показали» обученному ИИ 134 древних образца, в которых наличие признаков жизни под вопросом, и поделились полученными ответами от нейросети. Она выявила следы фотосинтезирующих организмов в образцах из формации Гамохаан в Южной Африке, которым 2,52 миллиарда лет. Кроме того, подтвердилось биологическое происхождение органики в породах возрастом 3,51 миллиарда лет из кратона Сингхбхум в Индии. ИИ с достоверностью выше порога уверенности указал на признаки жизни и в породах возрастом 3,7-3,8 миллиарда лет из Гренландии. Но ученые на всякий случай не стали утверждать это окончательно — все же за такой срок земная кора подверглась сильным изменениям. Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter. Окончила факультет журналистики МГУ имени М.В. Ломоносова. Начинала в 2002 году как корреспондент и редактор новостного вещания на различных телеканалах, позже стала автором новостей науки и технологий в сетевых изданиях. Закладка Скопировать ссылку Email Печать Twitter VK Telegram Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений. Масштабных целей достичь, как правило, непросто: может потребоваться несколько месяцев, лет, десятилетий. На долгом пути люди нередко начинают сомневаться в возможности дойти до конца. Международная команда исследователей проанализировала, от чего зависит решение в такой ситуации и выяснила, когда действительно есть смысл отказаться от цели. От стабилизации сердечного ритма до точности космических аппаратов — везде требуется кварц. Этот хрупкий минерал незаменим при производстве процессоров смартфонов, оптических элементов лазерных систем, деталей космической техники, медицинских кардиостимуляторов и ультразвуковых датчиков. Он используется в волоконно-оптических линиях связи, высокоточных научных приборах и защитных стеклах космических аппаратов. Мировой рынок этого универсального минерала уверенно растет: при текущей оценке в 7,31 миллиарда долларов и рыночной стоимости в 1,2 миллиарда долларов в 2024 году, к 2029 году его объем достигнет 8,98 миллиарда долларов. Однако его обработка остается сложным вызовом для высокотехнологичных отраслей: малейшая ошибка при сверлении ведет к сколам, трещинам и браку дорогостоящих компонентов. Ученые ПНИПУ разработали одно из первых в мире готовых решений для сверления хрупкого кварца. Результаты уже сейчас позволяют производителям сократить время обработки на 40%, снизить процент брака и заменить дорогие импортные аналоги эффективной отечественной разработкой. Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений. Согласно учебникам истории, в бронзовом веке в казахской степи кочевали лишь немногочисленные племена со своими стадами. Но в начале 2000-х там обнаружили древнее поселение с остатками крупных домов, которое могло быть административным либо культурным центром. Это навело ученых на мысль, что жизнь в степи складывалась куда сложнее и была более организованной, чем предполагалось. Международная команда ученых представила новые результаты исследования этого поселения и выяснила, что на самом деле оно представляло собой крупнейший в этом регионе протогородской центр с масштабным производством оловянистой бронзы. Ю-Цон Тан (YuCong Tang) — концептуальный художник из Китая. Научно-фантастические мотивы — одно из основных направлений его творчества. Он исследует, как научные открытия и технологии будущего трансформируют среду обитания. Проанализировав данные наблюдений, полученных с помощью наземных обсерваторий за последние два десятилетия, астрономы обнаружили потенциально обитаемый мир — суперземлю Gliese 251 c (GJ 251 с). Планета обращается вокруг красного карлика на расстоянии около 18 световых лет от Земли и считается одним из самых перспективных кандидатов для поисков жизни. По расчетам, большинство «гостей» из других звездных систем летят к Земле примерно со стороны созвездия Геркулес. Скорее всего, они время от времени падают на нашу планету, просто мы еще не научились это замечать. Как удалось вычислить, чаще всего они должны падать зимой и где-то в окрестностях экватора. В современном доме, насыщенном разнообразной техникой, удлинители стали незаменимым атрибутом, позволяющим обеспечить электропитанием все необходимые устройства. Однако мало кто задумывается, что привычное использование этого аксессуара может нести серьезную угрозу безопасности. По статистике, значительная часть бытовых пожаров происходит из-за неправильной эксплуатации электропроводки и вспомогательных устройств. Какие приборы категорически нельзя подключать через удлинители и почему это может привести к трагическим последствиям, рассказывает профессор кафедры наноэлектроники РТУ МИРЭА, доктор физико-математических наук Алексей Юрасов.