Биоритам код бактерија много је важнији него што мислимо

Налази нове студије показују да бактерије у природи користе неку врсту унутрашњег сата како би мериле дужину обданице, и да,  када број дана са краћом одданицом достигне извесни ниво, што се дешава на јесен, ‘пребаце’ се на другачију физиологију и припремају за зимске изазове који предстоје.

Студију су спровели истраживачи са Универзитета Вандербилт у Тенесију. У лабораторији професора Карла Џонсона већ дуго проучавају биолоши часовник цијанобактерија, са механичког али и са еколошког аспекта.

Истраживачи су модрозелене алге (цијанобактерије) изложили различитим дужинама вештачког дана са сталном високом температуром. Узорци су у периоду од осам дана излагани данима у којима је једнако трајање обданице и ноћи, у периоду са краћим али и периоду са дужим обданицама.

После третмана, модрозелене алге су убачене у лед на два сата а истраживачи су бележили стопе преживљавања.

Узорци бактерија који су пре сусрета са ледом били изложени низу дана са осам сати светлости и 16 сати мрака, имали су стопе преживљавања од 75%, што је и до три пута веће него код бактерија које нису биле припремљене на тај начин.

Међутим, један такав дан није био довољан да се повећа отпорност бактерија на услове хладноће. Тек након неколико кратких дана, оптимално шест до осам, шансе бактерија за преживљавање су се значајно поправиле, показале су анализе.

Код цијанобактерија чији гени који чине њихов биолошки сат су били уклоњени, стопе преживљавања биле су исте без обзира на дужину дана. То је научницима показало да је фотопериодизам (способност мерења циклуса дана и ноћи и промене физиологије у очекивању предстојеће сезоне) важан фактор у припремању организма за промене животне средине као што су ново годишње доба или промене климе.

И неке раније студије су показале да бактерије поседују биолошки сат који им омогућава да мере разлике у дужини дана и ноћи, и тако им дају посебну еволуциону предност.

Нова студија је прва која показује да је фотопериодизам код бактерија еволуирао (прилагодио се на најбољи могући начин) и да може да предвиди промене годишњих доба.

Основно питање је како организам чији живот траје између шест и 24 сата може да развије механизам који му дозвољава, не само да реагује, већ и да предвиди будуће услове.

„Као да сигнализирају својим ћелијама и ћелијама које ће настати, да приме информацију о томе да ће дани постати кратки, и да зато треба да ураде нешто и да се припреме“, наводи се у раду.

Истраживачи из Центра за ботанику и микробиологију Џон Инес у Норвичу у Енглеској користе цијанобактерије као модел да би разумели како би фотопериодичне реакције могле еволуирати код других врста током климатских промена, надајући се применама код важних усева, односно пољопривредних култура.

Још један важан део тог испитивања је и боље разумевање молекуларних меморијских система преко којих се информације преносе са генерације на генерацију.