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Ciencia

La búsqueda de vida extraterrestre tenía una trampa escondida en los aminoácidos. Un detector acaba de encontrar una forma de esquivarla

Encontrarlos en Marte, un asteroide o una luna helada sería extraordinario, pero no demostraría que allí hubo organismos. Un nuevo sistema intenta fijarse en una diferencia molecular mucho más difícil de falsificar.
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Si mañana Perseverance encontrara aminoácidos en Marte, probablemente sería uno de los descubrimientos científicos del año. Pero todavía quedaría una pregunta incómoda: ¿los fabricó alguna forma de vida o simplemente la química?

Sabemos que estas moléculas pueden aparecer sin intervención biológica. El meteorito Murchison, caído en Australia en 1969, contiene numerosos aminoácidos. Las muestras del asteroide Bennu también han revelado varios de ellos y, de hecho, allí aparecen formas izquierdas y derechas en proporciones prácticamente equivalentes, algo compatible con un origen abiótico.

Un equipo internacional liderado por investigadores de la Universidad de Osaka cree que existe una manera de buscar una pista mucho más sutil. Su detector utiliza dos electrodos de oro separados por apenas medio nanómetro y aprendizaje automático para observar los aminoácidos prácticamente uno por uno. El trabajo acaba de publicarse en Nature Communications.

Dos moléculas pueden ser iguales y, al mismo tiempo, completamente diferentes

La búsqueda de vida extraterrestre tenía una trampa escondida en los aminoácidos. Un detector acaba de encontrar una forma de esquivarla
© NASA/JPL-Caltech.

La clave está en algo llamado quiralidad. Muchas moléculas pueden existir en dos versiones que contienen exactamente los mismos átomos pero están organizadas como una mano izquierda y una derecha: son imágenes especulares que no pueden superponerse.

En los aminoácidos se habla de formas L y D. La vida terrestre utiliza de forma abrumadora aminoácidos L para construir proteínas, mientras que los procesos puramente químicos suelen producir cantidades mucho más equilibradas de ambas versiones. Esa preferencia (la homociralidad) convierte un exceso marcado de uno de los dos lados en una posible biofirma. No es una prueba definitiva de vida, porque también existen mecanismos abióticos capaces de generar desequilibrios.

El problema es medirlo dentro de una nave espacial sin cargar un laboratorio completo. Ahí entra el oro. Los investigadores crearon una separación de aproximadamente 0,5 nanómetros entre dos nanohilos de oro. Cuando una molécula pasa por ese espacio, modifica brevemente la corriente de electrones que atraviesa el hueco mediante efecto túnel cuántico.

Cada paso deja un pequeño pulso eléctrico. Y esos pulsos no son exactamente iguales.

La IA aprende a distinguir la “mano” de cada aminoácido

La búsqueda de vida extraterrestre tenía una trampa escondida en los aminoácidos. Un detector acaba de encontrar una forma de esquivarla
© NASA.

En lugar de analizar únicamente cuánto dura o cuán intensa es cada señal, un sistema de aprendizaje automático estudia distintas características de la forma de onda.

En ensayos controlados, la combinación consiguió diferenciar las versiones L y D de aminoácidos individuales con más del 80% de precisión. Los autores describen el resultado como la primera discriminación de quiralidad de aminoácidos a escala de una sola molécula. Pero el experimento también muestra dónde están todavía los límites.

Cuando el sistema tuvo que elegir entre 39 posibilidades (las formas L y D de 19 aminoácidos más la glicina, que no es quiral) el rendimiento cayó considerablemente. Y las muestras naturales son todavía más complicadas. Para comprobarlo, el equipo utilizó material del meteorito Murchison y suelos del desierto de Atacama, uno de los lugares terrestres utilizados habitualmente como análogo de Marte debido a su extrema aridez.

El detector consiguió recuperar características generales de la composición que también aparecían mediante técnicas convencionales de cromatografía y espectrometría de masas. Sin embargo, algunos aminoácidos fueron sobreestimados, otros resultaron difíciles de identificar y las proporciones L/D no coincidieron siempre entre ambos métodos.

Todavía no es un detector de alienígenas

El objetivo, por ahora, es mucho menos espectacular y posiblemente más útil. Un dispositivo basado en señales eléctricas podría ser pequeño, sensible y relativamente sencillo, algo especialmente valioso para una futura misión hacia Marte, Encélado, Europa o un asteroide. No necesitaría grandes sistemas ópticos ni moléculas especiales de reconocimiento quiral para realizar la lectura.

Antes habría que resolver problemas importantes: preparación de muestras, contaminación terrestre, sustancias desconocidas y una precisión todavía insuficiente en mezclas complejas. Y aun funcionando perfectamente, un exceso de aminoácidos L jamás debería interpretarse aislado como “hemos encontrado vida”. Pero esa es precisamente la gracia del avance. La próxima gran biofirma extraterrestre quizá no sea descubrir una molécula nueva, sino averiguar hacia qué lado apunta una que conocemos desde hace décadas.

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