Un equipo de investigación japonés ha descubierto conocimientos notables sobre los antiguos relojes circadianos de las cianobacterias, revelando cómo estos microorganismos se adaptaron al período de rotación cambiante de la Tierra. Publicado en Nature Communications el 15 de mayo de 2025, el estudio retrocede más de tres mil millones de años de evolución molecular.
Las cianobacterias, cruciales para el Gran Evento de Oxidación, poseen proteínas Kai que impulsan ciclos rítmicos. Los investigadores reconstruyeron proteínas Kai ancestrales, descubriendo que las formas tempranas exhibían ritmos más rápidos, coincidiendo con la evidencia de días más cortos en el pasado de la Tierra. Estos antiguos relojes conservan eficazmente un registro biológico de la evolución rotacional de la Tierra.
Alrededor de eventos globales fundamentales, las proteínas Kai desarrollaron una mayor complejidad, mejorando la precisión del oscilador para que coincida con la rotación actual de 24 horas de la Tierra. Esta adaptación aseguró la máxima eficiencia fotosintética. Los hallazgos tienen implicaciones para la biología sintética y la astrobiología, lo que podría permitir la ingeniería de cianobacterias optimizadas para la captura de energía en planetas con diferentes períodos de rotación.
"La evolución entrelazada de los relojes internos de la vida y los ciclos planetarios de la Tierra ejemplifica el profundo acoplamiento entre la biología y la geofísica", dijo Atsushi Mukaiyama, profesor asociado de la Universidad Prefectural de Fukui. Esto podría revolucionar las estrategias para la bioingeniería de organismos adaptados a entornos extraterrestres, desempeñando un papel crucial en la futura exploración espacial.
La investigación destaca cómo los cambios moleculares incrementales permitieron a los organismos adaptarse a los ciclos ambientales a escala planetaria. Esto une el mundo microscópico de la dinámica de las proteínas con los fenómenos geofísicos macroscópicos. El estudio inspira a biólogos, geocientíficos y astrobiólogos a considerar las intrincadas conexiones entre la vida y el planeta de maneras transformadoras.