通过“冰桶挑战”进行的一项研究发现，细菌能够利用其内部的24小时生物钟来预测新季节的来临。
这一发现可能对理解昼夜节律（生物钟的分子形式）在物种适应气候变化中的作用具有重要意义，涵盖了从迁徙动物到开花植物的广泛影响。
研究团队在恒定的温暖环境中，给蓝绿藻（蓝藻）种群提供了不同的人工白昼长度，样本在盘子中接受了短日、春分日（光照与黑暗相等）或长日的处理，持续8天。
经过这种处理后，蓝藻被浸入冰水中两小时，并监测其存活率。
在短日照条件下（8小时光照和16小时黑暗）准备冰挑战的样本，其存活率达到了75%，是未经过这种处理的菌落的三倍。
短暂的光照不足以增强细菌的抗寒能力，只有经过六到八天的适应，细菌的生存机会才显著提高。
在蓝藻中，去除构成生物钟的基因后，无论白昼的长短，存活率均无差异。这表明，光周期（测量昼夜周期并调整生理以预测即将到来的季节的能力）对细菌为新季节或气候变化等长期环境变化做好准备至关重要。
“研究结果表明，自然界中的细菌利用其内部时钟来测量一天的长度，当短日的数量达到一定程度时，就像它们在秋季一样，它们会‘切换’到不同的生理状态，以应对即将到来的冬季挑战。”该研究的第一作者Luísa Jabbur博士解释道，当时他是田纳西州范德比尔特大学Carl Johnson教授实验室的研究员，现在是John Innes中心的BBSRC发现研究员。
约翰逊实验室在机械和生态层面上研究蓝藻的生物钟已有悠久历史。
早期研究表明，细菌拥有一种生物钟，使其能够测量昼夜长度的差异，从而获得进化优势。
这项发表在《科学》杂志上的研究首次表明，细菌的光周期已经进化到能够预测季节变化。
基于这些发现，一个全新的科学探索领域正在展开。一个关键问题是：寿命在6到24小时之间的有机体是如何进化出一种机制，使其不仅能对未来情况做出反应，还能预测未来情况的?
贾布尔博士表示：“这就像它们向子细胞和孙细胞传递信号，告知白天越来越短的信息，提醒它们需要采取行动。”
Jabbur博士和他在John Innes中心的同事们，作为BBSRC发现奖学金的一部分，将蓝藻作为快速繁殖的模式物种，以研究在气候变化期间其他物种的光周期反应如何进化，并希望将其应用于主要作物。
这项工作的一个关键部分将是深入了解分子记忆系统，通过该系统，信息在物种中代代相传。研究将探讨化合物在短日照夜间的积累可能性，作为触发不同生理或表型变化的分子开关。
对于贾布尔博士而言，尽管她的科学导师、论文的通讯作者卡尔·约翰逊教授最初对她持怀疑态度，但这些发现标志着她职业生涯早期的科学突破。
“卡尔不仅是一个迷人的人，也是一个鼓舞人心的人，他在纳什维尔交响合唱团中演唱，拥有一种歌剧般的笑声！贾布尔博士回忆道：“当我第一次提出冰桶挑战的想法时，这个想法在系里引起了广泛关注，我想看看光周期是否是蓝藻自然元素的线索。”
“公平地说，他让我去尝试一下，临走时，他给我看了他门上的一个牌子，上面引用了弗兰克·韦斯特海默的话：进步是由年轻科学家取得的，他们进行了老科学家认为行不通的实验。”
“第一次实验确实奏效了。然后我重复了实验。看着一组上面有细菌的盘子，意识到在那一刻你知道了别人不知道的事情，这是一件非常珍贵的事情。”
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希望本篇文章《“冰桶挑战”揭示细菌可以预测季节变化》能对你有所帮助！
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