ابتكار تحليل بسيط يساعدنا في العثور على أشكال حياة فضائية
يستخدم هذا الاكتشاف نموذجاً من الذكاء الاصطناعي كي يحدد بدقة تبلغ 90 في المئة ما إذا كانت العينة التي تخضع للتحليل بيولوجية أم لا (شاترستوك)
ربما نكون سبق وجمعنا البيانات التي ربما تخبرنا بوجود كائنات فضائية على المريخ
يزعم عدد من علماء الفلك أنهم ابتكروا تحليلاً مخبرياً بسيطاً لاستخدامه في رحلة البحث عن أشكال حياة في الفضاء الخارجي.
ويساعد هذا الإنجاز في العثور على الهدف المطلق بالنسبة إلى علم الأحياء الفلكية، ألا وهو توفير تحليل موثوق سيبت في وجود حياة من عدمها على كواكب أخرى غير الأرض، أو ما إذا كانت موجودة عليها في أوقات سابقة.
ويستخدم هذا الاكتشاف نموذجاً من الذكاء الاصطناعي كي يحدد بدقة تبلغ 90 في المئة ما إذا كانت العينة التي تخضع للتحليل بيولوجية أم لا.
ويقول الباحثون إن في المستطاع استخدام الاختبار المكتشف في تحليل العينات الموجودة لديهم أصلاً. ربما يعني ذلك، مثلاً، أننا سبق وجمعنا العينات التي نحدد من طريق تحليلها ما إذا كان المريخ يحتضن أشكالاً من الحياة الفضائية.
ويأمل العلماء في استخدام اختبارهم هذا في تحليل عينات جمعتها في مهمات سابقة "أداة تحليل العينات في المريخ" (اختصاراً "سام" SAM) التابعة للمركبة الفضائية "كيوريوسيتي" Curiosity [الموجودة على الكوكب الأحمر]. تذكيراً، تحتوي المركبة الجوالة على جهاز على متنها لتحليل تلك العينات، ويمكن استخدام هذه البيانات في الاختبار المخبري الجديد.
إضافة إلى ذلك، يمكن لنتائج الاختبارات مساعدتنا في استقاء مزيد من المعلومات عن كوكبنا نفسه، والكشف عن تاريخ الصخور الغامضة والغابرة في القدم الموجودة على الأرض.
تحدث في هذا الشأن الباحث الرئيس جيم كليفز من "مختبر الأرض والكواكب"Earth and Planets Laboratory, في "معهد كارنيغي للعلوم" في واشنطن العاصمة فقال إن "البحث عن حياة خارج كوكب الأرض يبقى أحد أكثر المساعي إثارة للاهتمام في العلوم الحديثة".
وفق كليفز، "تبدو انعكاسات هذا البحث الجديد كثيرة، ولكن يسعنا استنتاج ثلاث نقاط رئيسة: أولاً، على مستوى عميق، تختلف الكيمياء الحيوية عن الكيمياء العضوية غير الحيوية، ثانياً، يمكننا أن نتفحص عينات مأخوذة من المريخ وأخرى قديمة جداً تعود للأرض كي نتبين ما إذا كانت حية ذات يوم، وثالثاً، ليس مستبعداً أن تنجح هذه الطريقة الجديدة في التمييز بين الأغلفة الحيوية البديلة وتلك الموجودة على الأرض، مع ما تنطوي عليه من دلالات كبيرة على مهمات علم الأحياء الفلكي المستقبلية".
خلافاً لبحوث كثيرة سابقة، لا تبحث هذه التقنية عن جزيئات أو مركبات محددة تشير إلى وجود حياة. لكنها تبحث عن اختلافات صغيرة في الأنماط الجزيئية للعينات باستخدام أنواع مختلفة من التحليل.
طور العلماء الاختبار من طريق تغذية بيانات نظام من الذكاء الاصطناعي بنحو 134 عينة معروفة، إضافة إلى معلومات حول ما إذا كانت حيوية أو غير حيوية. وللتحقق من جدواه، مده العلماء بعد ذلك بعينات جديدة، من بينها عينات مأخوذة من كائنات حية، وبقايا أشكال حية غابرة في القدم، وغيرها من عينات غير حيوية لا تشير إلى الحياة، كمواد كيماوية صافية، وقد تعرف إليها بدقة تصل حتى 90 في المئة.
كذلك بدأ النظام الذكي في التنبؤ بنوع آخر من أنواع العينات، إذ قسم العينات الحيوية بين مجموعتين "حية" و"أحافير"، مما يعني أنه قادر على التمييز بين ورقة نبات مأخوذة حديثاً وشيء آخر مات منذ فترة طويلة، مثلاً.
ويحدو العلماء أمل في أنهم مع مرور الوقت سيتمكنون في نهاية المطاف من تمييز مؤشرات أخرى في البيانات، مثل علامات التمثيل الضوئي أو خلايا تحتوي على نواة.
تذكيراً، واجهت بحوث سابقة صعوبات في هذا المجال لأن الجزيئات العضوية تميل إلى التحلل بمرور الوقت. ولكن الطريقة الجديدة تبقى فاعلة حتى عندما تتحلل العينات وتتغير بشكل كبير، كما قال الباحثون الذين ابتكروها.
وقال روبرت هازن، من "معهد كارنيغي للعلوم"، وأحد المشرفين على فريق البحث "إن لدى هذا الأسلوب التحليلي الروتيني القدرة على إحداث ثورة في البحث عن حياة خارج كوكب الأرض وتعميق فهمنا لأصل وكيمياء الحياة الأولى على الأرض. إنه يفتح المجال أمام استخدام أجهزة الاستشعار الذكية في المركبات الفضائية الآلية ومركبات الهبوط والمركبات الجوالة بحثاً عن علامات حياة قبل حمل العينات إلى الأرض."
تساعد النتائج أيضاً في حل ألغاز الحياة. تقف صخور كثيرة تعود لأزمان غابرة على الأرض في منتصف الجدل حول ما إذا كانت تحتوي على أقدم الميكروبات الأحفورية في الحياة، أو أنها لا تكتنز أية حياة تماماً، على ما يقول آخرون. ويعكف الباحثون فعلاً على إدخال بيانات حول تلك الصخور من أستراليا وكندا وأماكن أخرى إلى الأداة الذكية الجديدة.
ويوضح هازن أنه وزملاءه يوظفون أساليبهم الآن "من أجل الإجابة عن هذه الأسئلة التي طال أمدها حول النشأة الحيوية للمواد العضوية في هذه الصخور".
يبقى أن ورقة بحثية تتناول تفاصيل العمل بعنوان "بصمة حيوية قوية ومتشككة قائمة على التعلم الآلي"، منشورة في مجلة "وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم" National Academy of Sciences.
المصدر: مواقع ألكترونية