Güney Afrika'da 3,3 milyar yıllık kayada yaşamın en erken kimyasal izleri bulundu

Güney Afrika'nın Mpumalanga eyaletinin derinliklerinden gelen antik karbon kalıntıları, bilim insanlarını Dünya'daki yaşamın en eski dönemlerine götüren önemli bir keşfe yol açtı. Josefsdal Chert adı verilen bu kayadan elde edilen parçalı karbon izleri, 3,33 milyar yıl öncesine tarihlenmekte ve yapılan analizler sonucunda yaşamın varlığına dair en güvenilir biyolojik kanıt olarak kabul edilmektedir. Carnegie Bilim Enstitüsü'nden mineralog ve astrobiyolog Robert Hazen liderliğindeki araştırma ekibi, makine öğrenmesi algoritmaları kullanarak bu antik fosillerin içindeki kimyasal desenleri çözerek tarihin en önemli bulgularından birine ulaşmıştır.

Makine öğrenmesi teknolojisinin rolü

Hazen ve ekibinin geliştirdiği yöntem, insan algısının sınırlarını aşan bir yaklaşım sunmaktadır. Araştırmacılar, daha genç örneklerde görülen biyolojik moleküllerin geride bıraktığı karakteristik desenleri ilk olarak tanımladılar. Daha sonra bu desenleri makine öğrenmesi algoritmasına öğreterek, milyarlar yıl önceki karbon izlerinin içindeki biyolojik imzaları tespit etmeyi başardılar. Hazen, bu süreci binlerce yapboz parçasını bir bilgisayara gösterip orijinal sahnenin ne olduğunu sorma işlemine benzetmektedir. Bireysel moleküllere odaklanmak yerine, araştırmacılar kimyasal kalıplar arayarak evrenin başka yerlerinde de geçerli olabilecek bir yöntem geliştirmişlerdir. Bu teknolojik ilerleme, antik yaşamın izlerini yorumlamada devrim niteliğinde bir adım teşkil etmektedir.

Fotosentezin en eski kanıtı

Araştırmanın bir diğer önemli bulgusu, fotosentez sürecinin tarihini önemli ölçüde geriye almasıdır. Güney Afrika ve Kanada'dan toplanan kayaların analizi sonucunda, sırasıyla 2,52 ve 2,3 milyar yıllık örneklerde fotosentez kanıtları tespit edilmiştir. Bu keşif, fotosentez hakkında bilinen zaman çizelgesini 800 milyondan fazla yıl geriye çekmektedir. Fotosentez, Dünya'nın atmosferinin oksijen ile zenginleşmesinde ve yaşamın çeşitlenmesinde kritik bir rol oynamıştır. Bu bulgular, yaşamın evrimsel tarihinin ne kadar eski ve karmaşık olduğunu gösteren yeni kanıtlar sunmaktadır.

Antik yaşamın kimyasal izleri

Zaman, çürüme ve jeolojik süreçler, yaşamın geride bıraktığı izlere karşı yıkıcı bir etkiye sahiptir. Milyarlar yıl geçtikçe, bozulma ve dönüşüm fırsatları katlanarak artmaktadır. Dünya'da ortaya çıkan ilk yaşam formları, fiziksel kalıntıları ilk kez ortaya çıktıkları andan bu yana milyarlarca yıl içinde dramatik biçimde değişmiş olan küçük mikroorganizmalar olmuştur. Ancak bu mikroorganizmalar hiçbir iz bırakmamışlardır. Stromatolitler gibi oluşumlar, mikrobiyal toplulukların kalıntıları olarak yorumlanmakta ve eski kayalarda katmanlar halinde korunmuştur. Siyah çört, şeyl ve karbonat oluşumları içinde, eonlar boyunca korunmuş olan parçalı fosilleşmiş karbon izleri bulunmaktadır.