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

Antik kayalarda yaşamın kimyasal yankıları

Dünya'nın en eski yaşam kanıtları, Güney Afrika'nın derinliklerinde uyuyan kayalarda gizliydi. Josefsdal Chert'ten alınan parçalı karbon izleri, 3,33 milyar yıl öncesine uzanan bir zaman diliminden gelen yaşamın en erken ve en güvenilir kimyasal göstergelerini sunuyor. Bu keşif, sadece fiziksel fosillerin değil, yaşamın geride bıraktığı kimyasal 'yankıların' da ne kadar değerli olduğunu gösteriyor. Carnegie Bilim Enstitüsü'nden mineralog ve astrobiyolog Robert Hazen, bu bulguların önemini vurgulayarak, makine öğrenmesi teknolojisinin sayesinde artık bu yankıları ilk kez güvenilir bir şekilde yorumlayabildiklerini belirtiyor. Eski yaşamın fosillerden çok daha fazlasını geride bıraktığı gerçeği, bilim insanlarının araştırma yöntemlerini tamamen değiştirmiş durumda.

Fotosentez kanıtı 800 milyon yıl geriye alındı

Araştırma ekibinin çalışması, yaşamın tarihini anlamamız açısından çığır açan başka bir bulguya da yol açtı. Güney Afrika ve Kanada'dan sırasıyla 2,52 ve 2,3 milyar yıllık kayalarda tespit edilen bulgular, fotosentez için bugüne kadarki en eski kanıtları ortaya çıkardı. Bu keşif, fotosentez sürecinin bilinen zaman çizelgesini 800 milyondan fazla yıl geriye taşıdı. Fotosentez, Dünya'nın atmosferinin oksijen ile zenginleşmesinde kritik bir rol oynadığı için, bu bulgu yaşamın evrimsel tarihinin yeniden yazılması anlamına geliyor. Eski yaşamın kimyasal izlerinin bu kadar derinlerde saklanması, milyarlarca yıllık jeolojik süreçlerin ne kadar karmaşık olduğunu ortaya koyuyor.

Makine öğrenmesi eski yaşamın sırlarını açıyor

Yaşamın geride bıraktığı kimyasal izleri tanımlamak, geleneksel yöntemlerle neredeyse imkânsız bir görevdi. Zaman, çürüme ve jeolojik değişimler, yaşamın fosil kalıntılarına karşı acımasız bir şekilde etki yapıyor. Yaşamın ilk dönemlerinde ortaya çıkan mikroorganizmalar, milyarlarca yıl içinde dramatik biçimde değişmiş ve fiziksel kalıntıları neredeyse hiç bırakmamış durumda. Ancak bu mikroorganizmalar, stromatolitler gibi oluşumlar veya siyah çört ve şeyl içinde parçalı fosilleşmiş karbon izleri şeklinde izler bırakmışlardır. Sorun, bu karbon izlerinin biyolojik mi yoksa biyolojik olmayan süreçler tarafından mı oluşturulduğunu kesin olarak belirlemekti. Carnegie Science'tan Michael Wong ve Anirudh Prabhu'nun öncülüğünde, Robert Hazen liderliğindeki araştırma ekibi bu soruna çözüm getirdi. Makine öğrenmesi algoritması, insan algısının eşiğinin altındaki ince kimyasal kalıpları tanımlamak için eğitildi. Hazen, bu yöntemi binlerce yapboz parçasını bir bilgisayara gösterip orijinal sahnenin bir çiçek mi yoksa bir meteorit mi olduğunu sormasına benzetiyor. Kimyasal kalıplar aranarak, yaşam tarafından üretilen eski karbonu kesin olarak tanımlamak mümkün hale geldi.