Um novo estudo está redefinindo o que sabemos sobre as origens da vida na Terra. Pesquisadores descobriram evidências químicas inéditas de atividade biológica em rochas com mais de 3,3 bilhões de anos, acompanhadas de sinais moleculares que indicam que a fotossíntese produtora de oxigênio (responsável por transformar a atmosfera terrestre) pode ter surgido quase um bilhão de anos antes do estimado. O trabalho, liderado por uma equipe internacional da Carnegie Institution for Science, combina técnicas químicas ultrassensíveis com modelos avançados de inteligência artificial capazes de identificar “sussurros” químicos deixados por organismos que desapareceram há eras.
Ao longo da história da Terra, as primeiras formas de vida deixaram registros frágeis e facilmente destruídos pelos processos geológicos: soterramento, aquecimento, esmagamento e reações químicas que alteraram completamente sua estrutura. Esse contexto tornava quase impossível identificar bioassinaturas confiáveis em rochas extremamente antigas. No entanto, a nova abordagem mostra que, mesmo quando todas as biomoléculas originais foram destruídas, a distribuição dos fragmentos químicos remanescentes preserva informações diagnósticas sobre a biosfera primitiva.
Uma das contribuições essenciais para o estudo veio de Katie Maloney, professora assistente da Universidade Estadual de Michigan, cuja pesquisa se concentra na evolução da vida fotossintética primitiva. Maloney forneceu amostras raríssimas de fósseis de algas marinhas excepcionalmente preservados, com cerca de um bilhão de anos, provenientes do Território de Yukon, no Canadá, um dos registros fósseis mais antigos de algas conhecidas, pertencentes a uma época em que quase toda a vida era microscópica.
O estudo, publicado nos Anais da Academia Nacional de Ciências (PNAS), utilizou análises químicas de alta resolução para decompor rochas e fósseis em milhares de fragmentos moleculares. Esses dados foram então utilizados para treinar uma IA por meio de aprendizado de máquina, permitindo que o sistema reconhecesse padrões químicos deixados pela biologia com mais de 90% de precisão. A equipe analisou mais de 400 amostras (de plantas e animais modernos a meteoritos com bilhões de anos) e conseguiu distinguir materiais biológicos de não biológicos mesmo em amostras altamente degradadas.
Entre os resultados mais surpreendentes está a identificação de indícios claros de fotossíntese em rochas com cerca de 2,5 bilhões de anos, muito antes dos vestígios moleculares anteriormente confirmados, que datavam de apenas 1,7 bilhão de anos. Isso dobra a janela temporal disponível para estudar a evolução da vida usando técnicas químicas, revelando que processos biológicos complexos ocorreram muito antes do que se imaginava.
“Rochas antigas guardam enigmas que contam a história da vida na Terra, mas muitas peças sempre faltaram”, explicou Maloney. Segundo ela, a combinação de química avançada e inteligência artificial tornou visíveis pistas biológicas que antes eram completamente imperceptíveis. O Dr. Robert Hazen, cientista sênior da Carnegie e coautor do estudo, acrescentou: “A vida antiga deixa mais do que fósseis; deixa ecos químicos. Pela primeira vez, podemos interpretar esses ecos com segurança”.
As implicações ultrapassam o estudo da Terra primitiva. A metodologia também pode ser aplicada em missões espaciais futuras, especialmente em Marte e outros mundos potencialmente habitáveis. Como a técnica não depende da preservação de biomoléculas intactas, ela pode identificar bioassinaturas extremamente sutis, oferecendo uma nova ferramenta poderosa para a astrobiologia.
Para Maloney, os resultados reforçam a importância da fotossíntese na transformação do planeta e abrem novas possibilidades para a exploração científica: “Essa técnica inovadora nos permite ler o registro fóssil do tempo profundo de uma nova maneira. Ela pode orientar a busca por vida em outros planetas”.
O estudo sugere que a vida na Terra deixou um rastro químico muito mais duradouro e complexo do que se pensava, e que esse rastro pode agora ser lido com uma precisão inédita. Os “ecos” da biologia primitiva, até então escondidos nas profundezas do tempo geológico, estão finalmente vindo à tona, graças à química moderna e à inteligência artificial.
Sobre a Imagem: A pesquisadora da MSU, Katie Maloney, contribuiu com amostras de fósseis de algas marinhas raros e excepcionalmente bem preservados (por exemplo, algas macroscópicas) do Território de Yukon, no Canadá. Esses fósseis têm quase um bilhão de anos e representam um dos primeiros registros fósseis de algas marinhas conhecidos, numa época em que a maior parte da vida ainda precisava ser vista ao microscópio. Crédito: Katie Maloney.
Link do Estudo: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2514534122
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