Vida extraterrestre: crean un detector de oro e inteligencia artificial para distinguir biofirmas de aminoácidos
Investigadores de la Universidad de Osaka han presentado una técnica eléctrica que distingue las formas de los aminoácidos, molécula a molécula. Cuando se perfeccione, el avance podría facilitar el desarrollo de instrumentos de exploración espacial destinados a la búsqueda de organismos más allá de nuestro planeta.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Recreación conceptual de un futuro detector espacial con electrodos de oro. La técnica desarrollada en Osaka distingue las formas L y D de los aminoácidos, cuya proporción puede aportar pistas en la búsqueda de vida extraterrestre. Crédito: IA-DALL-E / RexMolón Producciones
Una molécula encontrada en un meteorito puede contar una historia y esconder otra. Los aminoácidos, las piezas con las que se construyen las proteínas, las moléculas ejecutoras de la vida, también se forman sin la intervención de ningún organismo.
Descubrir aminoácidos lejos de la Tierra resulta fascinante, pero no resuelve la pregunta que más interesa: ¿proceden de seres vivos, presentes o pasados, o de una química capaz de fabricar sus ingredientes? Un equipo liderado por investigadores de la Universidad de Osaka, en Japón, propone afinar la búsqueda con una herramienta que combina electrodos de oro, física cuántica e inteligencia artificial (IA) para examinar esas moléculas de forma individual.
Su estudio, publicado en la revista Nature Communications, presenta un método eléctrico que permite distinguir dos versiones de un mismo aminoácido que parecen idénticas, pero que guardan una diferencia decisiva: son imágenes especulares. La técnica se ha probado con sustancias conocidas y con extractos de un meteorito y de muestras de suelos del desierto de Atacama. El objetivo del equipo japonés no es otro que ayudar a interpretar la química de otros mundos, donde una señal prometedora puede confundirse con procesos naturales o contaminación terrestre.
¿Qué es una biofirma y por qué importan los aminoácidos?
Antes de continuar, hay que aclarar qué es una biofirma. Se trata de una característica física, química o biológica que puede indicar la presencia o la actividad de seres vivos. Interpretarla exige considerar también posibles explicaciones no biológicas. Los aminoácidos interesan porque forman las proteínas terrestres, aunque encontrarlos por sí solos no demuestra que guarden relación con organismos alienígenas.
Para entender qué buscan los investigadores basta con mirarnos las manos. La izquierda y la derecha tienen los mismos componentes, pero no encajan si se superponen manteniendo la misma orientación. Muchas moléculas presentan esa propiedad, que se conoce como quiralidad. Debido a esta asimetría, los aminoácidos existen en dos formas espaciales llamadas enantiómeros: la L (levo) y la D (dextro).
Pues bien, entre los veinte aminoácidos habituales presentes en las proteínas, diecinueve tienen formas L y D; la glicina es la excepción. La maquinaria que fabrica las proteínas terrestres utiliza casi exclusivamente las formas L. Esa preferencia molecular se conoce como homociralidad, y constituye una característica profunda de nuestra biología.
La química sin vida suele producir mezclas equilibradas de ambas versiones. Por eso, una desproporción de formas levo y dextro puede ser una biofirma: una señal compatible con actividad biológica. Aquñi, la palabra compatible es importante. Existen mecanismos no biológicos capaces de generar desequilibrios, y una muestra extraterrestre puede incorporar moléculas de organismos terrestres durante su recogida o análisis.
Contar cuántas moléculas pertenecen a cada forma ayuda a reconstruir su origen, pero exige conocer también su historia.
Del esquema al laboratorio: cuando un aminoácido ocupa el diminuto espacio entre dos electrodos de oro, modifica la corriente eléctrica y genera una señal que puede ayudar a distinguir sus formas L y D (a). La figura muestra también el equipo de medida (b) y los electrodos observados mediante microscopía óptica (c) y electrónica (d). Cortesía: Ohshiro y colaboradores / Nature Communications
¿Cómo funciona el detector eléctrico de Osaka?
Dos puntas de oro registran el paso de una molécula
El dispositivo de Osaka utiliza dos puntas de oro separadas por aproximadamente 0,56 nanómetros, poco más de medio millonésimo de milímetro. Cuando una molécula ocupa temporalmente ese espacio, modifica una corriente eléctrica diminuta.
El fenómeno se basa en el efecto túnel cuántico, que permite a los electrones atravesar barreras que, según la física clásica, deberían detenerlos.
Cuando una molécula ocupa el diminuto espacio entre los electrodos, modifica brevemente la corriente y produce un pulso eléctrico. Su intensidad, su duración y la manera en que aumenta y disminuye dependen de las características de la molécula y de cómo interactúa con las puntas de oro. Ese conjunto de rasgos funciona como una especie de firma eléctrica: al analizarlo, la inteligencia artificial puede ayudar a identificar el aminoácido y distinguir entre sus formas L y D.
La inteligencia artificial interpreta las señales
En efecto, medir únicamente la altura o la duración del pulso resulta insuficiente: algunas formas L y D producen valores muy parecidos. El aprendizaje automático analiza más características de las señales y aprende a clasificarlas a partir de registros de sustancias conocidas.
🗣️ «Al combinar nuestra técnica de efecto túnel a través de una separación nanométrica con inteligencia artificial, pudimos distinguir entre las formas L y D de los aminoácidos con una precisión superior al 80 %», explica en un comunicado Universidad de Osaka Takahito Ohshiro, experto en nanociencia, bionanotecnología e inteligencia artificialen y autor principal del estudio.
El investigador describe el resultado como «la primera discriminación de la quiralidad de aminoácidos a escala de una sola molécula» y «un avance fundamental en la detección química».
Fragmento del meteorito Murchison (derecha) y partículas aisladas de su material, conservadas en un tubo de ensayo. Cortesía: Departamento de Energía de Estados Unidos.
¿Qué resultados obtuvo el ingenio con Murchison y Atacama?
El equipo japonés probó el sistema con extractos del meteorito Murchison, que cayó en Australia en 1969 y contiene numerosos compuestos orgánicos, incluidos aminoácidos, que ayudan a estudiar cómo se formaron los ingredientes de la vida en el espacio; y con muestras obtenidas de dos lugares del desierto chileno de Atacama, un análogo terrestre de Marte por su extrema sequedad y escasez de vida.
Ohshiro y sus colegas contrastaron los resultados con cromatografía líquida y espectrometría de masas, técnicas de referencia que separan e identifican compuestos con gran precisión.
«Nuestro método fue comparable a los tradicionales, ya que ambos pudieron captar las principales características de la composición de aminoácidos», señala el bionanotecnólogo Masateru Taniguchi, autor sénior del estudio.
La precisión depende de la complejidad de la muestra
No hay que pasar por alto que el porcentaje superior al 80 % que destaca Ohshiro en su declaración corresponde a distinguir formas L y D en ensayos controlados. El rendimiento disminuyó al clasificar conjuntamente 39 categorías: las dos formas de 19 aminoácidos y la glicina. Esa cifra no equivale a una probabilidad de detectar vida.
En las muestras naturales, el análisis se centró en seis aminoácidos, con once categorías al incluir sus variantes. El sistema conservó señales clasificadas con suficiente confianza y rechazó las ambiguas. Recuperó algunos rasgos principales, pero sobreestimó ciertos compuestos y dejó otros sin identificar tras aplicar el filtro.
Las proporciones entre levo y dextro tampoco coincidieron de manera uniforme con las obtenidas mediante el método convencional. Detectar señales de moléculas individuales no garantiza identificar y cuantificar todos los componentes de una muestra compleja. Las impurezas y las sustancias ausentes del entrenamiento siguen siendo obstáculos a sortear.
Núcleo hiperárido del desierto de Atacama, en el lugar de muestreo situado al norte de Antofagasta (Chile). Su extrema sequedad lo convierte en un entorno terrestre comparable a Marte. Aquí se recogieron muestras de suelo para probar el detector de aminoácidos. Cortesía: Christopher E. Carr.
Tres estudios recientes que ayudan a interpretar las biofirmas
Interpretar esas señales exige mirar más allá del detector y conocer cómo se forman, se organizan y se conservan las moléculas. Tres investigaciones recientes, todas ellas publicadas en la revista Nature Astronomy, aportan claves para comprender cuándo esa química puede constituir un indicio de vida.
Bennu: ingredientes de la vida sin evidencia de organismos
La primera de ellas es un estudio liderado por Daniel Glavin, de la División de Exploración del Sistema Solar de la NASA, que logró identificar en muestras del asteroide Bennu catorce de los 20 aminoácidos utilizados por la biología terrestre y las cinco bases nitrogenadas o letras del ADN y el ARN.
Bennu es un pequeño asteroide rico en carbono, de unos 500 metros de diámetro, que conserva materiales de los primeros tiempos del Sistema Solar. Para estudiarlos, la misión OSIRIS-REx de la NASA tocó brevemente su superficie el 20 de octubre de 2020 con un brazo robótico y liberó un chorro de nitrógeno que levantó polvo y fragmentos de roca, material que fue atrapado en un recipiente. El 24 de septiembre de 2023, una cápsula con las muestras aterrizó en el desierto de Utah, en Estados Unidos. Los científicos pudieron así examinar aquel material extraterrestre con instrumentos de laboratorio y bajo estrictos controles para minimizar la contaminación terrestre.
En el ensayo del equipo de Glavin, aparecieron varios aminoácidos quirales en mezclas equilibradas. El hallazgo reforzó la existencia de una química extraterrestre rica en materiales prebióticos, sin demostrar organismos.
Diversidad molecular: una pista que complementa la quiralidad
La segunda investigación, publicada en mayo de este año, estaba encabezada por Gideon Yoffe, científico planetario del Instituto Weizmann de Ciencias, en Israel, y propone buscar posibles señales de vida en la variedad de aminoácidos que contiene una muestra y en las proporciones en que aparecen.
El grupo de Yoffe encontró que los perfiles de aminoácidos de origen biológico mostraban mayor diversidad que los abióticos analizados. Y ante estos resultados propone estudiar esa organización estadística como biofirma. Una posible aplicación complementaria al trabajo de Osaka sería combinar identidad molecular, abundancia y quiralidad para contrastar distintas pistas; esa integración no se ha demostrado en este estudio.
Encélado: el entorno puede modificar las señales
En junio de 2026, Peter Higgins, del Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias, en la Universidad de Harvard, y sus colaboradores presentaron un marco para evaluar biofirmas en mundos oceánicos. Para ello, utilizaron como ejemplo Encélado, la sexta luna más grande de Saturno y uno de los mundos más pequeños y geológicamente activos del Sistema Solar, famoso por ocultar un océano global de agua líquida bajo su gruesa corteza de hielo.
Interpretar las señales exige caracterizar los procesos no biológicos y apoyarse en observaciones geofísicas. En el caso de la quiralidad, ignorar la historia de la muestra puede favorecer falsos negativos: pasar por alto una posible señal de vida.
Vista cenital de un recipiente con rocas y polvo del asteroide Bennu, traídos a la Tierra por OSIRIS-REx en 2023. Su análisis reveló aminoácidos y bases nitrogenadas, ingredientes de la vida que también pueden formarse sin organismos. Cortesía: NASA Johnson Space Center / Erika Blumenfeld y Joseph Aebersold
¿Podría utilizarse esta técnica en una misión espacial?
El detector de Osaka es una demostración de laboratorio que podría contribuir al desarrollo de instrumentos espaciales compactos. La lectura eléctrica evita sistemas ópticos y moléculas de reconocimiento quiral añadidas para distinguir las formas especulares.
Sin embargo, las muestras naturales necesitaron extracción, hidrólisis ácida y purificación. El procedimiento completo aún exige preparación química. Antes de plantear su uso espacial, será necesario mejorar la clasificación frente a sustancias desconocidas, calibrar con mezclas representativas y validar el funcionamiento bajo controles rigurosos de contaminación.
Si supera esas pruebas, el detector ofrecerá otra manera de interrogar materiales extraterrestres. La respuesta a si estamos solos quizá comience con una diminuta corriente eléctrica y un patrón molecular que necesite explicación.▪️(6-octubre-2026)
⏱️ LO MÁS IMPORTANTE DEL ESTUDIO, EN 30 SEGUNDOS
- Qué se desarrolló: una técnica eléctrica que combina electrodos de oro separados a escala nanométrica y aprendizaje automático para analizar aminoácidos individualmente.
- Qué distingue: las formas L y D de aminoácidos, cuya proporción puede aportar pistas sobre el origen de una muestra.
- Dónde se probó: en sustancias conocidas, mezclas preparadas y extractos del meteorito Murchison y del desierto de Atacama.
- Qué limita el resultado: el rendimiento disminuye al identificar muchas sustancias candidatas y depende de la composición de las muestras reales.
- Qué podría aportar: una base para instrumentos compactos de análisis molecular destinados a futuras investigaciones y misiones espaciales.
Información facilitada por la Universidad de Osaka
Fuente: Ohshiro, T., Komoto, Y., Takaai, T. et al. Chiral discrimination of amino acids in meteorite and desert soil extracts via single-molecule nanogap conductance. Nature Communications (2026). DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-026-77947-6
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