Científicos desarrollan una inteligencia artificial que pronto revelaría si hubo vida en Marte

Un equipo de siete científicos, financiado por la Fundación John Templeton y dirigido por Jim Cleaves y Robert Hazen, de la Institución Carnegie para la Ciencia, dieron a conocer que sus experimentos con inteligencia artificial para distinguir muestras biológicas modernas y antiguas de origen abiótico, tuvieron un éxito de precisión del 90%.

Los resultados de su investigación fueron publicados en la revista estadounidense Proceedings of the National Academy of Sciences, dedicada a la divulgación de trabajos de alta importancia para la ciencia y el mundo.

Según la información entregada por Robert Hazen, uno de los directores del equipo investigador, su método de análisis “tiene el potencial de revolucionar la búsqueda de vida extraterrestre y profundizar nuestra comprensión tanto del origen como de la química de la vida más primitiva en la Tierra”.

Y añadió que su hallazgo es relevante en tanto “abre el camino a la utilización de sensores inteligentes en naves espaciales robóticas, módulos de aterrizaje y vehículos exploradores para buscar señales de vida antes de que las muestras regresen a la Tierra”.

En ese sentido, investigaciones que tardan años en obtener material para hacer investigación científica, como la de la NASA en el asteroide Bonus, podrían tener datos preliminares para adelantar investigación mientras regresan a la Tierra las pruebas materiales recogidas en el espacio exterior.

Entre las cosas que podría revelar el uso de la inteligencia artificial para realizar investigaciones más ágiles e inmediatas están los datos que contienen rocas antiguas de la Tierra y otras muestras ya recogidas por el instrumento SAM (Sample Analysis at Mars), del rover ‘Mars Curiosity’

“Tendremos que ajustar nuestro método para que coincida con los protocolos de SAM, pero es posible que ya tengamos datos en la mano para determinar si hay moléculas en Marte procedentes de una biosfera orgánica marciana”, comentó Hazen.

El desarrollo de esta técnica de investigación astronómica y científica a través de la inteligencia artificial responde que “la búsqueda de vida extraterrestre sigue siendo uno de los empeños más tentadores de la ciencia moderna”. Así lo anotó Jim Cleaves, autor principal del artículo que reveló los hallazgos.

Los autores de la investigación resaltaron tres conclusiones importantes de su trabajo. Primero, que en algún nivel profundo la bioquímica difiere de la química orgánica abiótica. Lo segundo es que es posible observar muestras de Marte y de la Tierra antigua para saber si alguna vez estuvieron vivas.

Y en tercer lugar, escribieron los autores, “es probable que este nuevo método pueda distinguir biosferas alternativas de las de la Tierra, con implicaciones significativas para futuras misiones de astrobiología”.

Reveladores detalles que descubre la IA

Además de identificar a partir de una muestra los compuestos de una molécula o grupo de moléculas, la inteligencia artificial pudo diferenciar entre muestras de material biótico y abiótico, en los que es mínima la diferencia de sus patrones moleculares.

Para entrenar a la herramienta, los investigadores usaron datos multidimensionales de análisis moleculares previos, aplicados a 134 muestras de material biótico y abiótico. Todas las muestras compartían la característica de ser ricas en carbono y permitieron que la IA identificara el origen del 90% de las pruebas.

Conchas modernas, dientes, huesos, insectos, hojas, arroz, cabello humano y células conservadas en rocas de grano fino fueron algunas de las muestras originarias de seres vivos que la IA identificó con éxito.

También dio buenos resultados en restos de vida antigua alterados por procesos geológicos (carbón, petróleo, ámbar y fósiles ricos en carbono), muestras de origen abiótico, como sustancias químicas puras de laboratorio (aminoácidos) y meteoritos ricos en carbono.

A pesar de la importante descomposición y alteración de las materias testeadas, el nuevo método analítico detectó indicios de biología conservados en algunos casos durante cientos de millones de años. Esta capacidad de la IA sorprendió a los investigadores.

Los autores añaden que hasta ahora ha sido difícil determinar el origen de muchas muestras antiguas ricas en carbono porque las colecciones de moléculas orgánicas, ya sean bióticas o abióticas, tienden a degradarse con el tiempo.

Hazen explicó que adelantaron su trabajo teniendo “la idea de que la química de la vida difiere fundamentalmente de la del mundo inanimado; que existen ‘reglas químicas de la vida’ que influyen en la diversidad y distribución de las biomoléculas”

Y añadió: “si pudiéramos deducir esas reglas, podríamos utilizarlas para guiar nuestros esfuerzos por modelizar los orígenes de la vida o detectar señales sutiles de vida en otros mundos”.

“Estos resultados significan que quizá podamos encontrar una forma de vida de otro planeta, otra biosfera, aunque sea muy diferente de la vida que conocemos en la Tierra”.

Lo que podría descubrir la inteligencia artificial

Según el estudio, la inteligencia artificial debería tener la capacidad de detectar “bioquímicas alienígenas, así como la vida terrestre”.

Y añade: “si encontramos señales de vida en otro lugar, podremos saber si la vida en la Tierra y en otros planetas derivó de un origen común o diferente”.

“Lo que realmente nos asombró fue que entrenamos nuestro modelo de aprendizaje automático para predecir solo dos tipos de muestras, bióticas o abióticas, pero el método descubrió tres poblaciones distintas: abiótica, biótica viva y biótica fósil. En otras palabras, podía distinguir las muestras biológicas más recientes de las fósiles, de algo que murió hace mucho tiempo”.

La técnica podría resolver pronto varios misterios científicos de la Tierra, como el origen de los sedimentos negros de 3.500 millones de años de Australia Occidental.

Estas son rocas muy discutidas que, según algunos investigadores, albergan los microbios fósiles más antiguos de la Tierra, mientras que otros afirman que carecen de señales de vida.

También revelarían detalles sobre muestras de rocas antiguas del norte de Canadá, Sudáfrica y China que suscitan debates similares.

“Ahora estamos aplicando nuestros métodos para responder a estas antiguas preguntas sobre la biogenicidad del material orgánico de estas rocas”, dijo Hazen.

Además, surgieron nuevas ideas sobre las posibles aportaciones en otros campos como la biología, la paleontología y la arqueología.

El amplio campo de investigación en el que la IA podría aportar abre nuevas puertas a la ciencia. “Es como si solo estuviéramos mojando los dedos de los pies en el agua de un vasto océano de posibilidades”, concluyó Hazen.