NatCom: бактерии сохранили «память» о скорости вращения планеты в древности

Группа японских ученых провела исследование, которое обнаружило, что предшественники современных цианобактерий обладали примитивными биологическими часами, сформировавшимися миллиарды лет назад и синхронизированными с суточным циклом Земли. Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Nature Communications. Цианобактерии, будучи древнейшими фотосинтезирующими организмами, сыграли значительную роль в насыщении атмосферы кислородом.

Исследователи из Префектурального университета Фукуи и Института молекулярной науки сосредоточили свое внимание на белках KaiA, KaiB и KaiC, которые регулируют циркадные ритмы у цианобактерий. В ходе эксперимента в пробирках они воспроизвели «биологические часы», что позволило сравнить функционирование современных и древних версий этих белков. Выяснилось, что у древних цианобактерий ритм составлял 18-20 часов, что, по мнению ученых, соответствует продолжительности дня на Земле несколько миллиардов лет назад. Это открытие указывает на то, что молекулы белков сохранили информацию о скорости вращения планеты.

Руководитель исследования Ацуши Мукаияма отметил, что целью ученых было проанализировать, как древние бактерии научились «предсказывать» смену дня и ночи для оптимизации фотосинтеза. Исследование показало, что ранние белки KaiC изначально не имели ритмической активности, однако с течением времени, особенно во время климатических изменений, они эволюционировали, приобретая способность к самоподдерживающимся колебаниям. Профессор Сюдзи Акияма добавил, что цианобактерии настраивали свои биологические часы на 24-часовой ритм, и выразил надежду на возможность создать организмы с биологическими часами, адаптированными к условиям других планет.