Un team di ricerca giapponese ha scoperto notevoli intuizioni sugli antichi orologi circadiani dei cianobatteri, rivelando come questi microrganismi si sono adattati al periodo di rotazione in evoluzione della Terra. Pubblicato su Nature Communications il 15 maggio 2025, lo studio ripercorre oltre tre miliardi di anni di evoluzione molecolare.
I cianobatteri, cruciali per il Grande Evento di Ossidazione, possiedono proteine Kai che guidano cicli ritmici. I ricercatori hanno ricostruito le proteine Kai ancestrali, scoprendo che le prime forme mostravano ritmi più veloci, corrispondenti all'evidenza di giorni più brevi nel passato della Terra. Questi antichi orologi conservano efficacemente una registrazione biologica dell'evoluzione rotazionale della Terra.
Intorno a eventi globali cruciali, le proteine Kai hanno sviluppato una maggiore complessità, migliorando la precisione dell'oscillatore per corrispondere all'attuale rotazione di 24 ore della Terra. Questo adattamento ha assicurato la massima efficienza fotosintetica. I risultati hanno implicazioni per la biologia sintetica e l'astrobiologia, potenzialmente consentendo l'ingegneria di cianobatteri ottimizzati per la cattura di energia su pianeti con diversi periodi di rotazione.
"L'evoluzione intrecciata degli orologi interni della vita e dei cicli planetari della Terra esemplifica il profondo accoppiamento tra biologia e geofisica", ha affermato Atsushi Mukaiyama, professore associato presso l'Università prefetturale di Fukui. Ciò potrebbe rivoluzionare le strategie per la bioingegneria di organismi adattati ad ambienti extraterrestri, svolgendo un ruolo cruciale nella futura esplorazione spaziale.
La ricerca evidenzia come cambiamenti molecolari incrementali hanno permesso agli organismi di adattarsi ai cicli ambientali su scala planetaria. Questo unisce il mondo microscopico della dinamica delle proteine con fenomeni geofisici macroscopici. Lo studio ispira biologi, geoscienziati e astrobiologi a considerare le intricate connessioni tra la vita e il pianeta in modi trasformativi.