Svolta sulla storia primordiale della Terra, trovata la più antica traccia di fotosintesi
Sono state individuate antiche tracce di fotosintesi in alcuni depositi rocciosi: la scoperta è avvenuta anche grazie all’aiuto dell’intelligenza artificiale
Una scoperta scientifica senza precedenti suggerisce che le prime forme di vita capaci di fotosintesi siano apparse sulla Terra molto prima di quanto ritenuto finora. Nuove analisi biomolecolari basate sull’intelligenza artificiale stanno riscrivendo le cronologie dell’origine della vita sulla Terra e gettano le basi per la ricerca di organismi su altri mondi.
Le prove più antiche di fotosintesi emergono dalle rocce dell’Archeano
Nel cuore del continente africano, in depositi rocciosi vecchi più di due miliardi e mezzo di anni, i ricercatori hanno identificato la più antica testimonianza molecolare di fotosintesi mai individuata. Lo studio si basa su un metodo analitico di nuova generazione che ha permesso di distinguere frammenti organici biotici da composti abiotici anche in rocce profondamente alterate.
A sorprendere gli scienziati è stata la presenza di firme biologiche attribuibili a un metabolismo fotosintetico oltre 800 milioni di anni prima rispetto a quanto aveva suggerito la precedente documentazione geologica. Si tratta di una scoperta destinata a rivoluzionare la narrazione sull’evoluzione delle prime forme di vita, indicando che organismi capaci di sfruttare la luce solare erano già attivi mentre la Terra era ancora un pianeta ostile e instabile.
Come l’intelligenza artificiale ha riscritto la nostra conoscenza dell’evoluzione
Per arrivare a questo risultato i ricercatori hanno sfruttato l’apprendimento automatico applicato ai dati raccolti con una tecnica avanzata di pirolisi-cromatografia accoppiata a spettrometria di massa. Grazie al machine learning è stato possibile analizzare migliaia di frammenti molecolari generati dalla vaporizzazione delle rocce, fino a riconoscere schemi invisibili all’occhio umano.
Come nel riconoscimento facciale, ma applicato alla chimica, l’algoritmo ha imparato a individuare tratti distintivi associati alla materia vivente anche quando le molecole originali erano da tempo degradate. È così che sono emersi in modo indipendente e inatteso segnali legati alla fotosintesi primordiale, con un livello di affidabilità tale da superare decenni di dibattito geologico.
La capacità dell’IA di vedere laddove i metodi tradizionali non arrivano sta aprendo un nuovo capitolo nella geobiologia e in particolare nello studio delle prove molecolari di vita antica.
L’importanza delle antiche tracce di fotosintesi per l’evoluzione della Terra
La scoperta non è soltanto cronologicamente straordinaria. L’apparizione della fotosintesi ossigenica rappresenta un passaggio evolutivo fondamentale, alla base della futura trasformazione dell’atmosfera terrestre. Se i primi organismi fotosintetici risalgono davvero a più di 2,5 miliardi di anni fa, anche l’arricchimento dell’atmosfera in ossigeno potrebbe essere iniziato molto prima di quanto si pensasse.
Ciò spinge a riconsiderare l’intero quadro dell’evoluzione della biosfera agli albori del pianeta e la distribuzione precoce delle nicchie ecologiche. Le rocce di 3,3 miliardi di anni che hanno restituito segnali di attività biologica confermano inoltre che la vita non era limitata a pochi ambienti marginali ma poteva essere già sorprendentemente diffusa.
Dalla Terra allo Spazio: una nuova frontiera nella ricerca di vita extraterrestre
Le implicazioni della scoperta vanno oltre la storia del nostro pianeta. Se un algoritmo è in grado di riconoscere tracce biologiche anche in campioni estremamente antichi e degradati, allora la stessa tecnologia potrebbe essere applicata allo studio di materiali extraterrestri. Strumenti analoghi a quelli utilizzati nello studio sono già presenti su rover impegnati nell’esplorazione di Marte.
L’ipotesi, affascinante quanto realistica, è che un giorno potremo identificare segnali chimici riconducibili a forme di vita su altri mondi senza rimandare i campioni sulla Terra. In questo senso, l’analisi delle cosiddette biosignature non è più soltanto un tema accademico, ma una componente cruciale della nuova astrobiologia.
Questo avanzamento non risponde ancora alla domanda se siamo soli nell’Universo, ma ci avvicina più che mai a una risposta. Se le antiche tracce di fotosintesi possono essere rivelate grazie all’intelligenza artificiale, la ricerca della vita – sulla Terra e oltre – entra in una nuova era.
