日本研究团队发现了关于古代蓝藻昼夜节律时钟的非凡见解，揭示了这些微生物如何适应地球不断变化的自转周期。这项研究于2025年5月15日发表在《自然通讯》上，回顾了超过30亿年的分子进化。
蓝藻对于大氧化事件至关重要，它们拥有驱动节律周期的Kai蛋白。研究人员重建了祖先Kai蛋白，发现早期形式表现出更快的节律，与地球过去较短的日长证据相符。这些古代时钟有效地保存了地球自转演化的生物记录。
在关键的全球事件前后，Kai蛋白进化出更高的复杂性，增强了振荡器的精度，以匹配现代地球的24小时自转。这种适应确保了最大的光合作用效率。这些发现对合成生物学和天体生物学具有重要意义，可能使人们能够对蓝藻进行工程改造，使其优化用于在具有不同自转周期的行星上捕获能量。
福井县立大学副教授向山敦史说：“生命内部时钟与地球行星周期相互交织的演变，体现了生物学和地球物理学之间的深刻联系。”这可能会彻底改变生物工程改造适应外星环境的生物体的策略，在未来的太空探索中发挥关键作用。
该研究强调了微小的分子变化如何使生物体适应行星尺度的环境周期。这架起了蛋白质动力学的微观世界与宏观地球物理现象之间的桥梁。这项研究激励生物学家、地球科学家和天体生物学家以变革性的方式思考生命与行星之间错综复杂的联系。