Doskonale wiadomo o tym, że zwierzęta przygotowują się na konkretne pory roku. Nawet nasze psiaki zmieniają sierść, czym doprowadzają często do rozpaczy swoich właścicieli. Jednak takie przygotowania nie dotyczą jedynie bardziej złożonych organizmów – nawet bakterie potrafią przewidywać nadejście zimy. Niedawne badania pokazują, że doskonale znane nam sinice wyczuwają zmieniającą się długość dnia i dostosowują się do nadchodzących warunków.
Nawet bakterie żyjące zaledwie kilka godzin w laboratorium potrafią przewidzieć zmiany pór roku, co wydaje się właściwie nielogiczne. Naukowcy z Uniwersytetu John Innes Centre w Anglii odkryli, że cyjanobakterie (inaczej sinice) w odpowiedzi na zmieniające się warunki środowiskowe aktywują specjalny zestaw genów, które umożliwiają im przetrwanie trudniejszych warunków. Jest to istotne tym bardziej, że nie żyją długo — za to przekazują ważne informacje genetyczne swojemu potomstwu, co zwiększa ich szanse na przetrwanie w całej populacji.
Zdolność wyczuwania zmian sezonowych najpewniej pojawiła się bardzo wcześnie w historii ewolucji życia na Ziemi, nawet przed rozwinięciem się typowych zegarów biologicznych, które u większości organizmów odpowiadają za dostosowanie do cyklu dnia i nocy. Badania te sugerują, że również bardziej pierwotne organizmy mogły pierwotnie dostosowywać się do zmian pór roku, zanim nauczyły się wyczuwania rytmu dobowego.
Sinice reagują na zmiany długości dnia, przygotowując swoje komórki do nadchodzących zimowych miesięcy. Z wcześniejszych badań wiemy, że rytmy dobowe występują także u tych drobnoustrojów, ale początkowo podchodzono do tego niezwykle sceptycznie. Skąd było o tym wiadomo? Cóż, zaobserwowano, że sinice przetwarzają azot wyłącznie... w nocy.
W późniejszych eksperymentach zidentyfikowano zestaw genów, które działają niczym zegar, regulując reakcje cyjanobakterii na zmieniające się warunki oświetleniowe. Geny te działają w równym rytmie, synchronizując się z cyklem dnia i nocy. Co ciekawe, cały ten mechanizm może zachodzić również poza komórką, w obecności luźnych cząsteczek w probówce. Cały system identyfikacji dnia i nocy jest po pierwsze: prosty, a po drugie: niezwykle efektywny.
Jednak, oprócz wyczuwania cyklu dnia i nocy, sinice są w stanie wyczuwać nadchodzącą zimę. Eksperyment przeprowadzony przez Luísa Jabbur z John Innes Centre wykazał, że bakterie, które przez dużą część dnia przebywały w ciemności, a następnie wystawiono je na typowo zimowe warunki, przeżywały częściej od tych, których wcześniej "nie zahartowano" w ten sposób. To prowadzi nas do bardzo prostego wniosku: bakteria przeszła na "tryb zimowy" i zwyczajnie przystosowała się do gorszych warunków. Natomiast te, które nie zostały przygotowane na "gorsze czasy", przeżyły szok, którego nie wytrzymały.
Wygląda na to, że umiejętność wyczuwania zmiany pór roku jest bardziej powszechnym "zmysłem", niż myślimy i pojawił się on bardzo wcześnie na Ziemi. Zastanawiając się nad tym głębiej, można dojść do wniosku, że w sumie jest to bardzo rozsądna kolej rzeczy: bez tego przecież żadnemu organizmowi nie udałoby się dostosować do często surowych warunków życia na Ziemi. Nie wszędzie bowiem jest tak, że bakterie mają przyjazne warunki do życia. Kluczem do przetrwania jest umiejętność przystosowania się.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
