Usan inteligencia artificial para detectar señales químicas sutiles de vida extraterrestre

La pregunta “¿Hay vida en otros mundos?” lleva siglos fascinando al ser humano, y, desde casi el inicio mismo de la era espacial, la humanidad ha estado buscando vida extraterrestre, o huellas de la misma, en el sistema solar.

En la actualidad, la ciencia busca vida extraterrestre de muchas maneras.

Entre ellas se encuentran rastrear las emisiones de radio del cosmos por si alguna señal parece artificial, lo que podría delatar la existencia de una civilización alienígena avanzada.

Buscar en la composición atmosférica de los planetas alrededor de otras estrellas rasgos químicos que solo puedan explicarse mediante la actividad biológica.

Y analizar directamente muestras de cuerpos celestes mediante vehículos espaciales que viajen a ellos.

Esta última clase de búsqueda es la más directa y permite aplicar instrumentación analítica química muy avanzada directamente en material extraterrestre.

Sin embargo, hay que tener en cuenta que la hipotética vida alienígena puede ser muy diferente a la terrestre, y que los métodos basados en la detección de determinadas sustancias como bioseñales pueden no ser aplicables a la vida con una historia evolutiva diferente de la que ha habido en nuestro planeta.

Hasta donde se sabe, toda la vida en la Tierra se basa en los mismos principios moleculares altamente coordinados, lo que da a los científicos la confianza de que toda la vida terrestre deriva de un antiguo ancestro terrestre común.

Sin embargo, en las simulaciones de los procesos del pasado remoto que los científicos creen que pudieron contribuir a la creación de vida en la Tierra, a menudo se detectan muchas versiones similares pero ligeramente diferentes de las moléculas particulares que utiliza la vida terrestre.

Además, los procesos químicos naturales también son capaces de producir muchos de los componentes básicos de las moléculas biológicas.

Dado que aún no se conoce ninguna muestra inequívoca de vida extraterrestre, la ciencia se enfrenta a un enigma de difícil solución:

¿La evolución de la química prebiótica en la Tierra avanzó por los caminos por los que lo hizo porque bioquímicamente son los únicos con recorrido mientras que todos los demás conducen a callejones sin salida?

Si ocurrió así, debemos esperar que toda la vida en cualquier parte del universo esté obligada a ser exactamente igual que la vida de la Tierra en sus principios elementales y formas más básicas.

¿O, por el contrario, la evolución de la química prebiótica en la Tierra pudo avanzar por otros caminos viables y fue esencialmente el azar el que la llevó a seguir los caminos específicos que condujeron a la vida que conocemos?

Si fue esto lo que sucedió, entonces en otros mundos podrían existir seres vivos tan distintos a los de la Tierra que resultase difícil darnos cuenta de que están vivos, sobre todo si solo podemos analizar unos pocos subproductos de su actividad biológica.

En tal caso, ¿cómo podemos saber que la detección de un determinado tipo de molécula es indicativa de que fue producida por vida extraterrestre?

Un nuevo estudio, realizado por el equipo internacional de Tomohiro Mochizuki, del Instituto Tecnológico de Tokio en Japón, ha desarrollado una técnica de aprendizaje automático que evalúa mezclas orgánicas complejas mediante espectrometría de masas con una resolución ultraelevada para clasificarlas de forma fiable como biológicas o abiológicas.

El aprendizaje automático es una modalidad de inteligencia artificial.

Utilizando esa clase de espectrografía de masas y el citado procesamiento de datos mediante inteligencia artificial, los investigadores examinaron una amplia variedad de mezclas orgánicas complejas, incluidas las derivadas de muestras abiológicas hechas en el laboratorio (de las cuales pueden estar seguros de que no están vivas); mezclas encontradas en meteoritos (cuya antigüedad es de unos 4.500 millones de años) que tienen compuestos orgánicos que, según todos los indicios, fueron producidos abiológicamente; microorganismos cultivados en laboratorio (que cumplen todos los criterios modernos de la condición de ente viviente, incluidos los novedosos y atípicos microbios aislados y cultivados por Tomohiro Mochizuki del equipo de investigación; e incluso petróleo crudo natural sin procesar (del tipo que se extrae de los pozos petrolíferos para luego refinarlo y convertirlo en gasolina), que deriva de organismos que vivieron hace mucho tiempo en la Tierra, y que proporciona un buen ejemplo de cómo la “huella dactilar” de la vida puede cambiar de manera notable a lo largo del tiempo geológico).

Cada una de estas muestras contenía decenas de miles de sustancias.

A diferencia de los enfoques que utilizan la precisión de las mediciones de espectrografía de masas para identificar de forma exclusiva cada pico con una molécula concreta en una mezcla orgánica compleja, los investigadores agregaron sus datos y observaron las estadísticas generales y la distribución de las señales.

Cuando se observan de este modo, las mezclas orgánicas complejas derivadas de seres vivos, incluyendo entre ellas el petróleo, tienen “huellas” muy diferentes de las “huellas” presentes en las mezclas orgánicas complejas derivadas de procesos enteramente abiológicos.

Estos patrones y las sutiles diferencias delatadas por ellos son mucho más difíciles de detectar para un ser humano que la presencia o ausencia de tipos de moléculas individuales.

De ahí la importancia de la inteligencia artificial para el nuevo enfoque de análisis.

Los investigadores sometieron los datos en bruto a un algoritmo informático de aprendizaje automático y comprobaron que es capaz de clasificar con precisión las muestras como de origen vivo o no vivo con una exactitud del 95 por ciento.

Fuente: Noticias de la Ciencia