Les scientifiques ont découvert des preuves irréfutables d’une vie microbienne ancienne remontant à 3,51 milliards d’années, en utilisant des techniques d’apprentissage automatique de pointe pour analyser les signatures chimiques préservées dans certaines des roches les plus anciennes de la Terre. Cette percée surmonte un défi majeur en paléontologie : la dégradation extrême de la matière organique au cours des échelles de temps géologiques.
Le défi des biosignatures anciennes
Pendant des décennies, les chercheurs ont cherché à comprendre les premières formes de vie sur Terre, en s’appuyant principalement sur des restes fossilisés : cellules microscopiques, filaments et structures minéralisées comme les stromatolites. Mais ces archives sont rares et incomplètes. La croûte de la planète écrase, chauffe et fracture les roches anciennes, détruisant la plupart des traces de vie primitive.
Cependant, même en l’absence de fossiles, la vie laisse derrière elle des échos chimiques sous forme de biomolécules fragmentées. Ces traces sont souvent trop petites et génériques pour être identifiées jusqu’à présent.
L’apprentissage automatique à la rescousse
L’équipe de recherche, dirigée par des scientifiques de la Carnegie Institution for Science et de la Michigan State University, a utilisé une nouvelle approche : une analyse chimique à haute résolution combinée à un apprentissage automatique supervisé. Ils ont formé un système d’IA pour reconnaître les « empreintes digitales » chimiques laissées par la vie sur 406 échantillons divers, notamment des roches anciennes, du matériel biologique moderne, des météorites et des composés synthétiques.
Le modèle d’IA a distingué les matériaux biologiques des matériaux non biologiques avec une précision de plus de 90 %, révélant des preuves distinctes de la vie photosynthétique dans les roches d’Afrique du Sud et du Canada remontant à 2,52 milliards d’années. Surtout, il a également identifié des assemblages moléculaires biogéniques dans des roches encore plus anciennes d’Inde, d’Afrique du Sud et d’Australie, remontant à 3,51 milliards d’années.
Ce que cela signifie
Les résultats confirment que la vie existait bien plus tôt dans l’histoire de la Terre qu’on ne le savait définitivement. L’émergence de la photosynthèse, un processus qui convertit la lumière du soleil en énergie, est particulièrement significative. Il explique comment l’atmosphère terrestre s’est progressivement enrichie en oxygène, ouvrant la voie à l’évolution d’une vie complexe.
“La vie ancienne laisse plus que des fossiles ; elle laisse des échos chimiques”, a déclaré le Dr Robert Hazen, auteur principal de l’étude. “Grâce à l’apprentissage automatique, nous pouvons désormais interpréter ces échos de manière fiable pour la première fois.”
Cette nouvelle technique offre un outil puissant pour l’astrobiologie, guidant la recherche de vie sur d’autres planètes en permettant aux scientifiques de détecter de faibles traces d’activité biologique dans des environnements extraterrestres. L’équipe prévoit de tester la méthode sur des échantillons de bactéries photosynthétiques anoxygéniques, qui pourraient ressembler à des formes de vie extraterrestres.
La capacité d’interpréter des données chimiques dégradées ouvre de nouvelles possibilités passionnantes pour comprendre la biosphère primitive de la Terre et le potentiel de vie au-delà de notre planète.
