La búsqueda de los orígenes de la vida en la Tierra se enfrenta a la escasez de evidencia directa. Científicos recurren a las biosignaturas, huellas químicas en rocas sedimentarias, para rastrear la vida temprana, pero diferenciar entre fuentes bióticas y abióticas es un desafío. Ahora, la inteligencia artificial está ayudando a desentrañar estos misterios.
IA al rescate: Descifrando las huellas químicas de la vida
Las moléculas orgánicas encontradas en rocas antiguas pueden provenir tanto de fuentes biológicas como de reacciones químicas no relacionadas con la vida. Con el tiempo, estas moléculas se degradan debido a procesos geológicos, lo que dificulta aún más la identificación de su origen.
Para abordar este problema, un equipo de investigadores ha recurrido a la inteligencia artificial (IA) y al aprendizaje automático. La IA fue entrenada con más de 400 muestras de moléculas orgánicas degradadas de diversas fuentes, incluyendo fósiles, muestras biológicas modernas, meteoritos y muestras sintéticas.
Los fósiles de microorganismos primitivos, como estas algas de mil millones de años descubiertas en el Yukón (Canadá), son excepcionalmente raros. © Katie Maloney
Entrenamiento de la IA para el reconocimiento molecular
El objetivo era que la IA aprendiera a distinguir entre moléculas de origen biótico y abiótico, así como a identificar su afinidad animal o vegetal y su relación con la fotosíntesis. Una vez entrenada, la IA fue puesta a prueba.
La IA fue entrenada para diferenciar moléculas orgánicas de origen biótico (producidas por procesos biológicos) y moléculas orgánicas abióticas, como las procedentes de condritas (meteoritos). © Didier Descouens, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0
Resultados prometedores: Reconsiderando el origen de la fotosíntesis
Los resultados iniciales son alentadores. La IA logró diferenciar con éxito entre moléculas orgánicas provenientes de muestras biológicas modernas, fósiles y meteoritos en el 100% de los casos. La distinción entre muestras relacionadas con actividad fotosintética y no fotosintética también fue exitosa, con un 93% de precisión.
Estos hallazgos, publicados en la revista Pnas, demuestran el potencial de la IA para identificar trazas moleculares de origen biológico en rocas antiguas y extraer información crucial sobre la vida temprana.
Implicaciones para la historia de la vida
Al aplicar esta metodología a muestras de rocas antiguas, se identificaron conjuntos moleculares de origen biótico en rocas de 3.33 mil millones de años, lo que confirma la presencia de vida en la Tierra en ese período. Aún más sorprendente, los resultados sugieren que la fotosíntesis ya existía hace 2.52 mil millones de años.
Anteriormente, las evidencias moleculares más antiguas de organismos fotosintéticos databan de 1.7 mil millones de años. Estos nuevos resultados adelantan significativamente la fecha de aparición de la fotosíntesis, un proceso bioenergético fundamental para el desarrollo de la vida.
