La búsqueda de vida extraterrestre con la ayuda de una IA podría ser muy fácil, gracias al descubrimiento de una prueba sencilla, y fiable para distinguir muestras de señales de vida. Es algo que resulta muy interesante porque el porcentaje de precisión que aseguran tener es muy alto…

La búsqueda de vida extraterrestre con IA puede ser muy eficiente

Un grupo de investigadores explica que su método, basado en IA, puede ayudar a la búsqueda de vida extraterrestre. Con un 90% de precisión, ha logrado distinguir muestras biológicas, modernas y antiguas, de aquellas de origen abiótico. Es decir, de aquellas en las que la vida no ha participado. Este método de análisis podría revolucionar la búsqueda de vida extraterrestre y, en palabras de los investigadores, permitir profundizar en la comprensión del origen y la química de la vida en sus primeras etapas en la Tierra, hace miles de millones de años.

La búsqueda de vida extraterrestre con la IA podría ser muy fácil
Imagen de Marte, tomada por el rover Curiosity el 3 de abril de 2016. Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Esto abre la posibilidad, añaden, a que se puedan usar sensores inteligentes en naves, aterrizadores y róvers, para buscar señales de vida extraterrestre antes de que se envíen esas muestras a la Tierra. Esta nueva técnica podría desvelar la historia de algunas rocas antiguas de nuestro planeta. También podría servir con algunas de las muestras que ya ha recogido el instrumento de análisis del róver Curiosity. En este último caso, se podría utilizar un instrumento llamado SAM (por Sample Analysis at Mars, análisis de muestras en Marte).

Los investigadores creen que, tras ajustar su método a SAM, es posible que ya se dispongan de los datos para entender si hay moléculas en Marte que tengan un origen biológico. A grandes rasgos, hay tres grandes conclusiones en este estudio. En primer caso, a cierto nivel de complejidad, la bioquímica es diferente de la química abiótica. En segundo caso, las muestras de Marte y la Tierra en su pasado pueden mostrar si en algún momento tuvieron vida. Por último, este método podría distinguir otras biosferas diferentes a la de la Tierra, algo que ayudaría en el estudio de exoplanetas.

Un método que no se fija en una molécula en particular

Algo interesante de esta técnica es que no se apoya en la identificación de una molécula o grupo concreto en una muestra. En su lugar, los investigadores han demostrado que la IA puede distinguir entre muestras bióticas y abióticas detectando sutiles diferencias en las moléculas. La IA ha sido entrenada con el análisis molecular de 134 muestras conocidas, ricas en carbono, de origen biótico y abiótico. Logró distinguir, con éxito en un 90% de casos, seres vivos, restos de vida antigua y también muestras de origen abiótico.

Estas estructuras descubiertas, en Groenlandia, en rocas de 3.700 millones de años de antigüedad, pueden ser colonias fosilizadas de microbios y fósiles más antiguos de la Tierra. Crédito: Allen Nutman/Nature

Los autores añaden que, hasta ahora, era difícil determinar el origen de muchas muestras antiguas, que contienen carbono, porque las moléculas orgánicas, ya sean de origen biótico o abiótico, se suelen degradar con el paso del tiempo. Sin embargo, a pesar de ese deterioro, este método fue capaz de detectar señales de biología conservadas, en algunos casos, hace cientos de millones de años. En esencia, los investigadores buscaban identificar las reglas químicas que influyen en la diversidad y distribución de moléculas biológicas.

Si se consigue deducir esas reglas, podrían centrar su trabajo en crear un modelo sobre el origen de la vida y detectar señales sutiles de vida que esté presente en otros lugares de la Vía Láctea. Estos resultados implican también, según los investigadores, que se pueda identificar una forma de vida de otro planeta u otra biosfera. Incluso si es muy diferente de la vida tal y como la conocemos en la Tierra. Y, si se encontrasen señales de vida en otros lugares, se podría determinar si se deriva de un origen común o diferente.

Una herramienta para estudiar vida terrestre y alienígena

Esto quiere decir que el método, al menos eso esperan los investigadores, permita detectar señales biológicas alienígenas tan bien como la vida de la Tierra. Algo que sería revolucionario porque es relativamente fácil identificar los marcadores biológicos de la vida terrestre. No se puede asumir, sin embargo, que la vida extraterrestre vaya a utilizar ADN o aminoácidos (por ejemplo). El método que han desarrollado busca patrones, en las distribuciones moleculares, que surgen por la necesidad de la vida de tener moléculas funcionales.

Lo más llamativo es que, según cuentan los investigadores, solo entrenaron su modelo para predecir dos tipos de muestras: bióticas y abióticas. El método, sin embargo, descubrió tres poblaciones diferentes: abióticas, bióticas vivas y bióticas fósiles. Es decir, incluso entre muestras biológicas, puede distinguir entre aquellas que son recientes y las que son fósiles. Es algo sorprendente que les hace ser optimistas a la hora de distinguir otras características como vida fotosintética o eucariota (células que tienen un núcleo).

La técnica podría ayudar a resolver algunos misterios sobre la Tierra, como el origen de sedimentos, de 3500 millones de años de antigüedad, en Australia Occidental. Se ha planteado que estas rocas contienen algunos de los microbios fósiles más antiguos, otros, sin embargo, plantean que no contienen señales de vida. Hay otras muestras, de rocas antiguas del norte de Canadá, Sudáfrica y China, que provocan debates similares. También han surgido otras ideas sobre la utilidad de aplicar la inteligencia artificial en estas investigaciones.

La búsqueda de vida extraterrestre con la ayuda de la IA será una realidad

Aunque todavía queda mucho por avanzar, los investigadores plantean que, con una versión de nueva generación, de este sistema, se podría viajar a Marte, analizando la posibilidad de que haya (o hubiese en el pasado) vida en el planeta rojo. Mientras, por otra parte, también se profundiza en el estudio del pasado de nuestro propio planeta. Es un estudio que resulta muy interesante, porque podría abrir una vía de investigación. La IA parece discriminar entre la materia orgánica de origen biológico y no biológico, algo que resulta muy útil.

Imagen de fósiles de conchas de bivalvos junto a una moneda de 25 centavos de dolar. Crédito: Sierra V. Petersen

También se ha planteado que sería muy interesante probar este método en algunos de los restos de vida más antiguos de nuestro planeta, así como en organismos fósiles y modernos. El estudio, en definitiva, abre un camino que permite utilizar una señal medida con cierta facilidad y determinar si podría ser indicativa de vida o no. Con la ventaja de no suponer que la vida, lejos de nuestro planeta, vaya a utilizar las mismas moléculas que la vida terrestre. Esto también podría aplicarse a otras mediciones para identificar biofirmas (señales biológicas) que no dependan de una molécula en particular.

Es interesante ver como la inteligencia artificial sigue colándose, poco a poco, en todas las facetas de la sociedad. No es la primera vez que se utiliza en astronomía, pero sí en el campo de la búsqueda de vida extraterrestre. Aunque no tiene por qué ser la herramienta que permita confirmar la existencia de vida más allá de la Tierra, puede ser un paso muy importante para agilizar, y aumentar la precisión, de un campo en el que hay muchas incertidumbres y pocas certezas. Pero todavía queda un largo camino por recorrer…

Estudio

El estudio es H. Cleaves, G. Hystad, A. Prabhu et al.; «A robust, agnostic molecular biosignature based on machine learning». Publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences el 25 de septiembre de 2023. Puede consultarse en este enlace.

Referencias: Phys