Uma equipe internacional liderada por pesquisadores da Carnegie Institution for Science, nos Estados Unidos, descobriu novas evidências químicas de vida em rochas com mais de 3,3 bilhões de anos. Além disso, os cientistas identificaram vestígios moleculares que mostram que a fotossíntese produtora de oxigênio surgiu quase um bilhão de anos antes do que se acreditava. A pesquisa foi publicada ontem na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
Os cientistas usaram química de ponta com inteligência artificial para revelar tênues “sussurros” químicos da biologia aprisionados em rochas antigas. Usando aprendizado de máquina, os pesquisadores treinaram computadores para reconhecer sutis impressões digitais moleculares deixadas por organismos vivos, mesmo quando as biomoléculas originais já se degradaram há muito tempo.
Katie Maloney, professora da Universidade de Michigan, nos EUA, forneceu fósseis de algas marinhas excepcionalmente bem preservadas, com um bilhão de anos, provenientes do Território de Yukon, no Canadá. Essas amostras são um dos primeiros registros do gênero, numa época em que a maior parte da vida só podia ser observada ao microscópio.
“As rochas antigas estão repletas de enigmas interessantes que nos contam a história da vida na Terra, mas algumas peças sempre faltam”, disse Maloney. “A combinação de análises químicas e aprendizado de máquina revelou pistas biológicas sobre a vida antiga que antes eram invisíveis”, completou
Conforme os autores, as primeiras formas de vida na Terra deixaram poucos vestígios moleculares. O que restou é muito frágil, como células antigas e tapetes microbianos, que foram enterrados, esmagados, aquecidos e fraturados na crosta terrestre instável antes de serem lançados de volta à superfície. Essas transformações praticamente eliminaram as bioassinaturas que continham pistas vitais sobre as origens e a evolução inicial da vida.
A equipe utilizou análises químicas de alta resolução para decompor materiais orgânicos e inorgânicos em fragmentos moleculares e, em seguida, treinou um sistema de inteligência artificial para reconhecer as “impressões digitais” químicas deixadas pela vida. Os cientistas examinaram mais de 400 amostras, desde plantas e animais até fósseis e meteoritos com bilhões de anos. O modelo de IA distinguiu materiais biológicos de não biológicos com mais de 90% de precisão e detectou sinais de fotossíntese em rochas com pelo menos 2,5 bilhões de anos.
Até agora, vestígios moleculares que indicassem com segurança a presença de vida só haviam sido encontrados em rochas com menos de 1,7 bilhão de anos. O novo método quase dobra o período de tempo que os cientistas podem estudar usando bioassinaturas químicas.
“A vida antiga deixa mais do que fósseis, deixa ecos químicos”, frisou Robert Hazen, cientista sênior da Carnegie e um dos autores principais da pesquisa. “Usando aprendizado de máquina, agora podemos interpretar esses ecos de forma confiável pela primeira vez.”
