Bitkiler ve hayvanlar, gün uzunluğundaki değişiklikleri algılayarak mevsimsel değişikliklere hazırlanırlar. Bu, fotoperiyodizm olarak bilinen bir yetenektir. Ancak, bu yeteneğin bakterilerde de var olduğu yeni bir araştırmayla ortaya kondu. Uzun süredir karmaşık organizmalara özgü kabul edilen bu adaptasyon mekanizması, beklenmedik bir şekilde mikroskobik canlılarda da gözlemlenmiştir. Bu keşif, yaşamın çeşitliliği ve uyum yeteneği hakkında yeni bir bakış açısı sunmaktadır.

Bakterilerde Soğuğa Hazırlık

Araştırmada, mavi-yeşil alg olarak da bilinen siyanobakteriler incelendi. Bilim insanları, farklı ışık sürelerine maruz bırakılan bakterilerin soğukta hayatta kalma oranlarını karşılaştırdı. Kısa günlere (8 saat aydınlık, 16 saat karanlık) maruz kalan bakterilerin hayatta kalma oranı, diğer gruplara göre üç kat daha yüksekti. Bu, bakterilerin gün uzunluğuna bağlı olarak fizyolojik değişiklikler geçirdiğini göstermektedir. Ayrıca, soğuğa hazırlık için birkaç kısa güne ihtiyaç duyulduğu gözlemlendi. Tek bir kısa günün yeterli olmadığı kanıtlanmıştır.

Biyolojik Saat ve Mevsimsel Hazırlık

Bakterilerin biyolojik saatlerini kontrol eden genler devre dışı bırakıldığında, gün uzunluğunun hayatta kalma oranları üzerindeki etkisi ortadan kalktı. Bu bulgu, bakterilerin biyolojik saatlerini kullanarak gün uzunluğunu ölçtüğünü ve mevsimsel değişikliklere göre fizyolojik adaptasyonlar yaptığını gösteriyor. Daha önce bakterilerin gece ve gündüzü ayırt edebildikleri biliniyordu, ancak bu saatin mevsim değişimlerini öngörmek için kullanıldığı ilk defa bu çalışmayla gösterildi. Bakterilerin bu bilgiyi nasıl sonraki nesillere aktardığı ise hala araştırılmayı bekliyor.

Bakteri Evrimi ve Fotoperiyodizm

En az 2 milyar yıldır var olan siyanobakterilerin fotoperiyodizme sahip olması, bu yeteneğin evrimsel süreçte çok daha önce ortaya çıktığını gösteriyor. Fotoperiyodizm, aşırı ışık ve sıcaklığa karşı geliştirilmiş mevcut mekanizmalarla birlikte evrimleşmiş olabilir. Bu keşif, biyolojik saatin evrimi hakkında da önemli bilgiler sunmaktadır. Araştırmacılar, bu basit organizmanın gösterdiği karmaşık adaptasyon mekanizmasının, yaşamın kökeni ve evrimi hakkında yeni soruların sorulmasına ve yeni araştırmaların yapılmasına olanak sağlıyor.