Combinando técnicas químicas avançadas com inteligência artificial, uma equipa multidisciplinar de cientistas descobriu os primeiros vestígios químicos de vida na Terra escondidos em rochas com 3,3 milhões de anos. Os cientistas encontraram também vestígios moleculares deixados por micróbios que provam que a fotossíntese ocorria 800 milhões de anos antes do que se suponha. Esta nova abordagem é promissora para a busca de vida para além do nosso planeta.
Os investigadores encontraram evidências de vida microbiana em rochas com cerca de 3,3 mil milhões de anos da África do Sul, quando a Terra tinha aproximadamente um quarto da sua idade atual.
Encontraram também vestígios moleculares deixados por micróbios que realizavam fotossíntese produtora de oxigénio em rochas com cerca de 2,5 mil milhões de anos, também da África do Sul, segundo dados da investigação publicada na Proceedings of the National Academy of Sciences.
Um método que lê bioassinaturas invisíveis ao olho humano
Os cientistas desenvolveram uma abordagem, baseada em aprendizagem automática, capaz de distinguir moléculas orgânicas de origem biológica - como as de micróbios, plantas e animais - e moléculas orgânicas de origem não biológica com mais de 90% de precisão.
A técnica identifica padrões químicos subtis deixados por micróbios, plantas ou animais, mesmo quando as moléculas originais estão altamente degradadas.
"A descoberta notável é que podemos extrair indícios de vida antiga de moléculas altamente degradadas", disse o co-autor do estudo Robert Hazen, mineralogista e astrobiólogo da Carnegie Institution for Science. "Esta é uma mudança de paradigma na forma como procuramos a vida antiga".
Segundo Robert Hazen, o método permite observar aquilo que o olho humano não consegue:
"O olho humano vê apenas centenas ou milhares de pequenos 'picos' de moléculas diferentes, mas o método de aprendizagem automática extrai padrões subtis que distinguem moléculas que já estiveram vivas daquelas que não estiveram".
O desafio de identificar vida em rochas tão antigas
Os cientistas que procuram provas das primeiras formas de vida na Terra têm-se baseado sobretudo na descoberta de organismos fósseis.
A Terra formou-se há aproximadamente 4,5 mil milhões de anos. Os seus primeiros organismos vivos podem ter sido micróbios que surgiram talvez centenas de milhões de anos mais tarde em fontes hidrotermais marinhas ou fontes termais terrestres.
Os fósseis mais antigos de organismos vivos são depósitos microbianos em forma de monte, chamados estromatólitos, com cerca de 3,5 mil milhões de anos na Austrália. Mas estes fósseis são raríssimos.
Outra forma de encontrar provas de vida primitiva é procurar vestígios de biomoléculas – substâncias químicas relacionadas com organismos vivos – em rochas antigas. A nova abordagem segue esse caminho.
A fotossíntese recua 800 milhões de anos
Os investigadores descobriram provas moleculares orgânicas de que a fotossíntese - que ao longo do tempo oxigenou a atmosfera do planeta e possibilitou a evolução da vida aeróbica complexa -, já estava em curso nas bactérias marinhas mais de 800 milhões de anos antes do que o documentado.
"Já se sabia, por outras evidências, que a Terra se tornou oxigenada há 2,5 mil milhões de anos, e talvez até um pouco antes. Portanto, fornecemos a primeira evidência molecular orgânica fóssil convincente, com a perspetiva de estender o registo ainda mais para trás", disse Hazen.
Procurar vida extraterrestre
Os investigadores receberam uma bolsa da NASA para desenvolver a sua abordagem para identificar provas de vida fora do nosso planeta.
"Uma área de aplicação fundamental para o nosso projeto é a astrobiologia", disse Anirudh Prabhu, mineralogista, astrobiólogo e cientista de dados da Carnegie Institution for Science e coautor do estudo.
Os robôs exploradores da NASA já recolheram amostras de rochas em Marte para descobrir se o planeta vizinho da Terra alguma vez albergou vida. Outros destinos do nosso sistema solar também têm potencial na busca de vida, incluindo as luas Encélado e Titã de Saturno e a lua Europa de Júpiter.
"Estamos muito entusiasmados com as perspetivas de utilizar este método em amostras de Marte, idealmente as trazidas para a Terra, mas possivelmente numa futura missão de rover. Também estamos a pensar em formas de recolher amostras das colunas de fumo ricas em matéria orgânica de Encélado ou da superfície de Titã ou de Europa", afirmou Robert Hazen.
