دانشمندان با استفاده از باکتری‌ها طول یک روز را در زمین باستان تعیین کردند

NatCom: باکتری‌ها «حافظه» سرعت چرخش سیاره را در دوران باستان حفظ کرده‌اند.

به گزارش مجله خبری نگار، محققان ژاپنی کشف کرده‌اند که اجداد سیانوباکتری‌های مدرن میلیارد‌ها سال پیش دارای یک ساعت بیولوژیکی اولیه بوده‌اند که در نهایت با ریتم شبانه‌روزی زمین "تنظیم" شده است. این مطالعه در مجله Nature Communications (NatCom) منتشر شده است.

سیانوباکتری‌ها قدیمی‌ترین موجودات فتوسنتزکننده هستند که نقش کلیدی در اکسیژن‌رسانی به جو دارند. دانشمندان دانشگاه فوکوئی و موسسه علوم مولکولی، پروتئین‌های KaiA، KaiB و KaiC را که ریتم‌های شبانه‌روزی این باکتری‌ها را کنترل می‌کنند، مورد مطالعه قرار دادند. آنها «ساعت بیولوژیکی» را در شرایط آزمایشگاهی (in vitro) بازسازی کردند و عملکرد پروتئین‌های مدرن و باستانی را با هم مقایسه کردند.

مشخص شد که سیانوباکتری‌های باستانی ریتمی ۱۸ تا ۲۰ ساعته داشته‌اند - دقیقاً معادل یک روز روی زمین در چند میلیارد سال پیش، به گفته محققان. این بدان معناست که مولکول‌های پروتئین "حافظه‌ای" از سرعت چرخش سیاره را حفظ کرده‌اند.

آتسوشی موکایاما، سرپرست این پروژه، گفت: «ما می‌خواستیم بفهمیم که باکتری‌های باستانی چه زمانی و چگونه یاد گرفتند چرخه روز و شب را برای فتوسنتز با بیشترین کارایی «پیش‌بینی» کنند.»

دانشمندان کشف کرده‌اند که قدیمی‌ترین پروتئین‌های KaiC فعالیت ریتمیک از خود نشان نمی‌دادند، اما با گذشت زمان - به‌ویژه در طول فجایع آب و هوایی - تکامل یافته و توانایی نوسانات خودپایدار را به دست آوردند.

پروفسور شوجی آکیاما افزود: «سیانوباکتری‌ها مدت‌هاست که ساعت‌های بیولوژیکی خود را با ریتم ۲۴ ساعته تنظیم کرده‌اند، اما ما امیدواریم که در آینده بتوانیم این فرآیند را سرعت بخشیده و موجوداتی با ساعت‌های بیولوژیکی سازگار با سیارات دیگر ایجاد کنیم.»

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری