¿Cuál ha sido el paso más importante de la historia de la vida en la Tierra? ¿Cuál ha sido el cambio más relevante producido por la evolución? Podríamos pensar que ese honor lo ostenta el cerebro, el órgano más complejo que conocemos en el universo, pero sería muy antropocentrista. Si pensamos a nivel planetario, fue el que dieron unos pequeños microorganismos mucho antes de que nosotros estuviéramos aquí. De hecho, no había ni humanos, ni animales, ni seres pluricelulares, en realidad. Fueron los primeros organismos capaces de producir oxígeno con la fotosíntesis y, a juzgar por un nuevo estudio publicado en la revista PNAS, es posible que ocurriera mucho antes de lo que pensábamos. Sin ellos no habría oxígeno en la atmósfera y, sin oxígeno, no hay suficiente energía disponible para alimentar formas de vida complejas. Todo lo que somos se lo debemos a aquella innovación evolutiva y, ahora, gracias a la química y la IA, hemos rastreado su origen.

Si la investigación está en lo cierto, el paso clave para que pudieran aparecer formas de vida complejas pudo haberse dado en mucho menos tiempo desde que se formó la Tierra, aproximadamente 1.000 millones de años. Eso significa que también podría ser más probable de lo que imaginamos. Imagina dos cajas opacas. De una tengo que sacar 10 bolas para que salga una pelota azul, de la otra sale a la primera. Sin tener más información… ¿en cuál dirías que tienes más probabilidad de encontrar bolas azules? Y, cuanto más probable, más fácil es que ocurra durante los primeros momentos de un planeta, cuando todavía le queda suficiente por delante para que la vida pueda evolucionar.

El punto de inflexión

Cuando la Tierra se formó, hace 4500 millones de años, los planetesimales amalgamados eran poco más que un enjambre de brasas incandescentes, una marejada de lava brillando en undefined. Salvando las distancias entre la realidad y lo que podamos transmitir en un par de frases, aquel infierno se moderó con el tiempo, pero la Tierra a la que dio lugar seguía muy lejos de ser como lo que nosotros conocemos. Incluso cuando surgió la vida, el escenario era completamente diferente y el motivo, aunque invisible de forma directa, tenía una influencia más que palpable en el planeta: no había oxígeno en la atmósfera.

El oxígeno es un elemento que tiende a unirse al silicio, ambos muy frecuentes, para formar silicatos en forma de rocas y arena. La vida nació hace unos 4000 millones de años en ese entorno y se las apañó sin oxígeno durante mucho tiempo, pero en un momento dado, algo cambió. Una serie de microorganismos llamados cianobacterias habían desarrollado una estrategia de supervivencia soberbia llamada “fotosíntesis oxigénica”. Esto es: obtenían energía del sol para producir nutrientes y, en el proceso, liberaban oxígeno a la atmósfera. Hasta ahora, pensábamos que aquello había ocurrido hace entre 2,4 y 2,7 mil millones de años. Y tuvo unas consecuencias dramáticas.

La gran oxidación

El oxígeno, tan básico para nuestra supervivencia, se convirtió en un asesino invisible, un elemento tremendamente reactivo, tóxico para muchas formas de vida de la época que fenecieron marcando un hito de la vida en la Tierra al que llamamos “la Gran oxidación”. Aquello tuvo lugar hace unos 2000 millones de años, y esas grandes cantidades de oxígeno no solo proporcionaron una interesante fuente de energía para los organismos más resistentes, sino que permitieron la formación de moléculas de ozono (constituidas por tres oxígenos), que formarían un escudo protector en torno a nuestro planeta, bloqueando las radiaciones perjudiciales para la vida, como la ultravioleta. El planeta no dejó de cambiar desde entonces y, en gran medida, debido al oxígeno.

Ahora, el estudio realizado por expertos de la Carnegie Institution for Science y la Michigan State University ha adelantado aquel hito casi 1.000 millones de años, concretamente hasta hace 3.500 millones de años, cuando la vida en la Tierra apenas acababa de aparecer. Para llegar a estas conclusiones, los expertos utilizaron técnicas químicas de alta resolución para descomponer los materiales orgánicos e inorgánicos presentes en las rocas en diminutos fragmentos moleculares. A continuación, entrenaron un sistema de inteligencia artificial con más de 400 muestras (desde plantas y animales modernos hasta fósiles de mil millones de años y meteoritos) para que aprendiera a distinguir qué combinaciones de fragmentos eran propias de procesos biológicos y cuáles no. El modelo fue capaz de identificar estas “huellas químicas” con más de un 90 % de precisión, incluso en rocas tan antiguas y transformadas que no conservan ninguna biomolécula original.

La sorpresa

Al aplicar este método a rocas de más de 3.300 millones de años, el sistema detectó una señal compatible con la fotosíntesis oxigénica, lo que implica que los microorganismos capaces de liberar oxígeno ya estaban allí mucho antes de lo que sugerían los registros geológicos tradicionales. Según el equipo, estas “pistas químicas” son tan sutiles que habían pasado desapercibidas durante décadas, enterradas bajo miles de millones de años de transformaciones geológicas. Sin embargo, la combinación de química avanzada y aprendizaje automático ha permitido sacarlas a la luz y reconstruir una parte crucial de la historia de la vida.

De hecho, la técnica permitiría duplicar (casi) la ventana temporal en la que podemos detectar estas señales bioquímicas en el registro geológico. Como señala la investigadora Katie Maloney, esta técnica abre una nueva vía para estudiar no solo nuestro planeta, sino también muestras procedentes de Marte u otros mundos, donde cualquier señal biológica sería igual de tenue y fragmentada. Una técnica interesante puesta a prueba con el episodio más importante de la vida en la Tierra.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Todavía sabemos muy poco sobre las primeras formas de vida en la Tierra y cómo pudieron originarse. De hecho, con tan poca información, sacar conclusiones a partir de lo que nos diga una inteligencia artificial puede parecer aventurado, a fin de cuentas, no podemos comparar esos resultados con la realidad para saber cuánto se estará ajustando nuestro modelo, y aunque hay maneras de suavizar esta incertidumbre, hemos de convivir con la duda. Esto no significa que debamos evitar estos experimentos, ni mucho menos, sino que hemos de tomar sus resultados con cautela mientras afinamos nuestras herramientas. Cuantos más datos reunamos más exactos serán los modelos de inteligencia artificial.

REFERENCIAS (MLA):

• “Organic geochemical evidence for life in Archean rocks identified by pyrolysis–GC–MS and supervised machine learning” Proceedings of the National Academy of Sciences. Carnegie Institution for Science, 2025.