Trong nghiên cứu được công bố trên Proceedings of the National Academy of Sciences, nhóm nghiên cứu phân tích đá trầm tích 3,3 tỷ năm tuổi tại Nam Phi và xác định dấu vết của vi sinh vật – thời điểm Trái đất mới bằng khoảng một phần tư tuổi hiện nay. Họ cũng phát hiện các mảnh phân tử hữu cơ trong đá 2,5 tỷ năm tuổi, cho thấy vi khuẩn biển khi đó đã tiến hành quang hợp tạo oxy, hoạt động góp phần oxy hóa bầu khí quyển về sau.

Phương pháp mới sử dụng máy học (machine learning) để phân biệt các phân tử hữu cơ có nguồn gốc sinh học với những phân tử hình thành từ quá trình phi sinh học, với độ chính xác hơn 90%. Máy tính phân tích hàng nghìn mảnh phân tử siêu nhỏ – phần còn sót lại của các phân tử sinh học như đường hay lipid – vốn đã bị phân rã hoàn toàn theo thời gian.

Ông Robert Hazen, nhà khoáng vật học và đồng tác giả, cho biết: “Điều đáng chú ý là chúng tôi có thể tách được những "lời thì thầm" của sự sống cổ đại từ các phân tử đã bị phân hủy mạnh. Đây là bước ngoặt trong cách tìm kiếm dấu tích sự sống nguyên thủy”.

Nghiên cứu cũng cho thấy quá trình quang hợp tạo oxy có thể đã xuất hiện sớm hơn bằng chứng hữu cơ từng ghi nhận trước đây tới 800 triệu năm.

Theo đồng tác giả Anirudh Prabhu, phương pháp này “kéo lùi” mốc tuổi có thể xác định sự sống bằng phân tử hữu cơ từ 1,6 tỷ năm xuống 3,3 tỷ năm, đồng thời phân biệt được các dạng sự sống khác nhau, như sinh vật quang hợp.

Công trình còn mở ra triển vọng lớn cho tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất. Nhóm nghiên cứu đã nhận tài trợ của NASA để phát triển phương pháp này cho phân tích mẫu sao Hỏa, cũng như các thiên thể giàu hợp chất hữu cơ như Enceladus, Titan hay Europa.