(dr) Kristin A. Moore e Jeffrey C. Cameron
Uma nova investigação revelou que as bactérias usam os seus relógios internos para antecipar a chegada de nova estações. Os cientistas chegaram a esta conclusão com uma ajuda curiosa: o “desafio do balde de gelo”.
A equipa, liderada pelo cronobiólogo Carl Johnson, reuniu um conjunto de cianobactérias e, em laboratório, simulou diferentes durações artificiais de dias a uma temperatura quente constante.
As amostras, divididas em placas de Petri, receberam dias curtos, dias de equinócio (luz e escuridão em igual medida) e dias longos durante oito dias.
Após esse período, os investigadores mergulharam as cianobactérias em gelo durante duas horas – uma experiência equiparada ao antigo “Ice Bucket Challenge” (ou “desafio do baldo de gelo” – e analisaram a taxa de sobrevivência de cada grupo.
Segundo a Quanta Magazine, as amostras que foram expostas a uma sucessão de dias curtos – oito horas de luz e 16 horas de escuridão – alcançaram taxas de sobrevivência de 75%, até três vezes mais altas do que as outras colónias.
Ainda assim, um dia não foi suficiente para aumentar a resistência das bactérias ao frio. Só após vários dias curtos, idealmente seis a oito dias, é que as probabilidades de sobrevivência melhoraram significativamente.
Em cianobactérias sem os genes que compõem o relógio biológico, as taxas de sobrevivência foram as mesmas, independentemente da duração do dia.
Este resultado indica que o fotoperiodismo (a capacidade de medir o ciclo dia-noite e mudar a fisiologia de alguém em antecipação à próxima estação) é importante na preparação de bactérias para mudanças ambientais de longo prazo, como uma nova estação ou mudanças no clima.
“As descobertas indicam que as bactérias usam os seus relógios internos para medir a duração do dia e quando o número de dias curtos atinge um certo ponto, como acontece no outono, elas ‘mudam’ para uma fisiologia diferente em antecipação aos desafios invernais que estão por vir”, explicou a investigadora Luísa Jabbur.
Investigações anteriores mostraram que as bactérias têm uma versão de um relógio biológico que lhes permite medir as diferenças na duração do dia e da noite.
Este estudo, cujo artigo científico foi publicado na Science, sinaliza a primeira vez que alguém prova que o fotoperiodismo em bactérias evoluiu para antecipar sinais sazonais.
A questão que inquieta os cientistas é a impressionante capacidade de um organismo com uma vida útil entre seis e 24 horas desenvolver um mecanismo que o permite não apenas reagir, mas antecipar, condições futuras.
“É como se elas estivessem a passar a informação de que os dias estão a ficar mais curtos e que é preciso fazer alguma coisa”, salientou Jabbur.
Num futuro próximo, a equipa irá usar cianobactérias como uma espécie modelo de reprodução rápida para entender como as respostas fotoperiódicas podem evoluir noutras espécies durante as mudanças climáticas.
Uma parte fundamental do trabalho será entender mais sobre os sistemas de memória molecular pelos quais as informações são passadas de geração em geração nas espécies.
A pesquisa irá investigar, em particular, a possibilidade de uma acumulação de compostos durante a noite em dias curtos atuar como um interruptor molecular que desencadeia a mudança para uma fisiologia ou fenótipo diferente.
