Японские исследователи выяснили, что у предков современных цианобактерий уже миллиарды лет назад существовали примитивные биологические часы, которые со временем “настроились” на суточный ритм Земли. Работа опубликована в журнале Nature Communications (NatCom).
Цианобактерии — древнейшие фотосинтезирующие организмы, сыгравшие ключевую роль в насыщении атмосферы кислородом. Ученые из Префектурального университета Фукуи и Института молекулярной науки исследовали белки KaiA, KaiB и KaiC, которые управляют циркадными ритмами этих бактерий. Они воссоздали в пробирке “биологические часы” и сравнили работу современных и древних белков.
Оказалось, что у древних цианобактерий ритм составлял 18–20 часов — именно таким, по оценкам исследователей, был день на Земле несколько миллиардов лет назад. Это означает, что молекулы белков сохранили “память” о скорости вращения планеты.
“Мы хотели понять, когда и как древние бактерии научились «предсказывать» смену дня и ночи, чтобы максимально эффективно проводить фотосинтез”, — рассказал руководитель проекта Ацуши Мукаияма.
Ученые выяснили, что древнейшие белки KaiC не обладали ритмической активностью, но с течением времени — особенно во время климатических катастроф — они эволюционировали и приобрели способность к самоподдерживающимся колебаниям.
“Цианобактерии долго настраивали свои биочасы на 24-часовой ритм, но мы надеемся, что в будущем сможем ускорить этот процесс — и создать организмы с биологическими часами, адаптированными к другим планетам”, — добавил профессор Сюдзи Акияма.
Ранее ученые обнаружили 71 новый вид пчел.