Uma equipe de pesquisa japonesa descobriu insights notáveis sobre os antigos relógios circadianos de cianobactérias, revelando como esses microrganismos se adaptaram ao período de rotação em evolução da Terra. Publicado na Nature Communications em 15 de maio de 2025, o estudo retrocede mais de três bilhões de anos de evolução molecular.
As cianobactérias, cruciais para o Grande Evento de Oxidação, possuem proteínas Kai que impulsionam ciclos rítmicos. Os pesquisadores reconstruíram proteínas Kai ancestrais, descobrindo que as formas iniciais exibiam ritmos mais rápidos, correspondendo à evidência de dias mais curtos no passado da Terra. Esses relógios antigos preservam efetivamente um registro biológico da evolução rotacional da Terra.
Em torno de eventos globais cruciais, as proteínas Kai desenvolveram maior complexidade, aprimorando a precisão do oscilador para corresponder à rotação atual de 24 horas da Terra. Essa adaptação garantiu a máxima eficiência fotossintética. As descobertas têm implicações para a biologia sintética e a astrobiologia, potencialmente permitindo a engenharia de cianobactérias otimizadas para a captura de energia em planetas com diferentes períodos de rotação.
"A evolução interligada dos relógios internos da vida e dos ciclos planetários da Terra exemplifica o profundo acoplamento entre a biologia e a geofísica", disse Atsushi Mukaiyama, Professor Associado da Universidade da Prefeitura de Fukui. Isso pode revolucionar as estratégias para a bioengenharia de organismos adaptados a ambientes extraterrestres, desempenhando um papel crucial na futura exploração espacial.
A pesquisa destaca como mudanças moleculares incrementais permitiram que os organismos se adaptassem aos ciclos ambientais em escala planetária. Isso une o mundo microscópico da dinâmica de proteínas com fenômenos geofísicos macroscópicos. O estudo inspira biólogos, geocientistas e astrobiólogos a considerar as intrincadas conexões entre a vida e o planeta de maneiras transformadoras.