IA Interpreta Ecos Químicos de Vida de 3.300 Millones de Años en Rocas Terrestres

Un consorcio internacional de científicos ha materializado un avance metodológico significativo en paleobiología y astrobiología al fusionar análisis químicos sofisticados con algoritmos de aprendizaje automático. Este desarrollo permite la identificación de "ecos químicos", o huellas moleculares sutiles, dejadas por formas de vida ancestrales, incluso cuando las biomoléculas originales se han degradado irreversiblemente a lo largo del tiempo geológico.

La investigación, publicada en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, demostró la capacidad de la técnica para discernir evidencia biológica en muestras de roca terrestre con una antigüedad de 3.300 millones de años. Este logro extiende la ventana de detección química de vida en 1.700 millones de años respecto a los límites anteriores, que se situaban en rocas de hasta 1.700 millones de años. El sistema de inteligencia artificial fue entrenado con más de 400 muestras diversas, abarcando desde meteoritos hasta flora y fauna modernas, arrojando una precisión de detección superior al 90% al clasificar el origen biológico en muestras antiguas, y alcanzando el 98% de exactitud en especímenes contemporáneos.

El Dr. Robert Hazen, científico principal de la Institución Carnegie para la Ciencia y autor correspondiente, comparó el proceso con mostrar miles de piezas de un rompecabezas a una computadora para determinar la imagen original. El enfoque se centra en patrones químicos universales en lugar de moléculas individuales. La metodología empleada se basa en el análisis mediante Pirólisis-Cromatografía de Gases acoplada a Espectrometría de Masas (Py-GC-MS), complementada con el aprendizaje supervisado.

Un hallazgo secundario de gran trascendencia es la detección de rastros moleculares que indican la ocurrencia de fotosíntesis oxigénica hace al menos 2.500 millones de años. Este dato adelanta la cronología documentada de este proceso biológico vital en aproximadamente 800 millones de años, lo que exige una revisión de los modelos actuales sobre la atmósfera y la biosfera de la Tierra primitiva.

La relevancia de este desarrollo se extiende más allá de la paleobiología terrestre, ofreciendo una herramienta robusta para la astrobiología. La capacidad de interpretar estos "ecos químicos" de manera fiable abre la puerta a la aplicación del método en la búsqueda de rastros de vida pasada o presente en cuerpos celestes como Marte o las lunas heladas de Júpiter, como Europa. La Dra. Katie Maloney, profesora asistente en el Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente de la Universidad Estatal de Michigan, contribuyó al entrenamiento del modelo con fósiles de algas marinas excepcionalmente preservados del Yukón, Canadá, con casi mil millones de años de antigüedad.

Este enfoque metodológico busca integrarse con técnicas tradicionales, como el análisis isotópico, proporcionando una nueva capa de interpretación para las firmas moleculares que han sobrevivido a la alteración geológica extrema. El trabajo se sustenta en la hipótesis de que las moléculas biológicas, debido a sus funciones específicas, dejan una distribución diagnóstica incluso tras la descomposición de las moléculas originales.