“生物鐘”誕生于22億年前，是為了高效的光合作用而由微生物產生的……從蛋白質中闡明起源6月2日(月) 15:00發布 向山副教授(在福井縣永平寺町的福井縣立大學)發表了關于生物鐘起源的研究成果 生物不依賴鐘表等而掌握時間流逝的“生物鐘”。 福井縣立大學生物資源系的向山厚副教授(蛋白質科學、時間生物學)等小組發表了研究結果，認為該機制誕生于22億年前左右。 據推測，進行光合作用的微生物產生，并傳承到現在，其內容暗示了生物鐘的重要性。 (荒田憲助)圖解:生物鐘的進化過程 地球誕生于46億年前，當初的空氣缺氧。 之后，出現了使用光能，利用水和二氧化碳制造氧氣和有機物進行光合作用而繁殖的微生物。 據說由于氧氣濃度上升等，空氣的組成發生了變化。 由于地球自轉的影響，光合作用只適合于太陽光到達地面的白天，夜間繼續運行光合作用系統會造成能量的浪費。 因此，為了把握時間的經過，高效地進行光合作用而產生的就是生物鐘的結構。 現在，不僅是微生物，以人為首的哺乳類、植物、昆蟲等許多生物都具備生物鐘，但什么時候誕生的還不清楚。 研究小組著眼于，與生物鐘相關的細胞內的蛋白質以約24小時為周期發生形狀變化。 生活在淡水和海水中的光合生物“藍細菌”等微生物約150種蛋白質的信息，收集了祖先的蛋白質是什么樣的氨基酸序列用計算機計算出是什么做的。 成功地再現和復原了從被確認存在可追溯祖先的31億年前到1億年前的多個時間點的序列。 當我們觀察復原的蛋白質時，我們發現22億年前以后的東西一定周期確認了在中改變了形狀。 另一方面，26億年前的東西無法確認反應，由此得出微生物獲得生物鐘是在26億~22億年前的時期。 另外，此次研究還表明，22億年前的蛋白質的生物鐘周期為18~20小時。 這個時代地球自轉比現在快，除了化石等研究表明一天20小時左右之外，還與地球氧濃度急劇上升的時期重合。 據說這證實了生物鐘的誕生及其進化，與地球的歷史密切相關。 向山副教授說:“生物鐘這個詞與生活息息相關，但其起源這個樸素的問題終于找到了答案。 解說說:“從22億年前開始連續維持的事實中，可以看出其重要性。” 在此基礎上，他說:“將來，如果人類移居地球以外的行星，該行星的自轉周期具有對應的生物鐘藍細菌如果先輸送氧氣的話，也許就能確保人類所需的氧氣濃度了。 展望說:“通過這次的發現，這樣的夢想將會擴大。” 論文于5月在英國科學雜志《自然通訊”上刊登了。 |
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