Bactérias antecipam o inverno – e se preparam para enfrentar o frio

Apesar de estarem entre os seres mais simples do mundo, as chamadas cianobactérias conseguem antecipar a mudança de estações por meio dos diferentes níveis de luz as quais são expostas – uma característica conhecida como fotoperiodismo. Essa habilidade, antes exclusiva de organismos complexos, foi descrita pela primeira vez para uma espécie de cianobactéria num estudo publicado na revista Science.

O fotoperiodismo guia diversos processos nos reinos animal e vegetal ao longo das mudanças ambientais periódicas – ursos hibernam no inverno, por exemplo, enquanto em épocas distintas árvores trocam de folhas, plantas florescem, aves e peixes migram e outras espécies usam as estações para guiar sua reprodução. Esses organismos detectam as mudanças por conta do tempo de luz recebido diariamente (dias começam a ficar mais curtos quando o inverno está chegando, por exemplo).

Pela primeira vez o mesmo fenômeno foi identificado em um microrganismo. Mais especificamente, na espécie Synechococcus elongatus, um tipo de cianobactéria – seres unicelulares, procariontes, que fazem fotossíntese e são encontrados em todos os lugares do planeta.

Cientistas da Universidade Vanderbilt, nos Estados Unidos, chegaram a essa conclusão ao expor as cianobactérias a diferentes cenários de luz que simulam dias com durações diferentes. Depois, expuseram as células a um banho frio e analisaram a taxa de sobrevivência.

Já se sabia, de estudos anteriores, que cianobactérias possuem um “relógio biológico”, ou seja, que conseguem perceber a passagem do tempo. O novo estudo provou que elas usam esse mecanismo para prever a mudança de estações. 

Isso porque bactérias que foram expostas a vários dias curtos em sequência, que indicam a chegada do inverno, tiveram maiores taxas de sobrevivência à exposição ao frio. Os cientistas descobriram que essas bactérias passaram por mudanças em suas membranas celulares, aumentando a proporção de gorduras insaturadas para torná-las mais resistentes ao frio e mais difícil de ser congeladas.

Segundo os autores, o estudo demonstra que o fotoperiodismo pode ter evoluído muito antes do que se imaginava até então – e em organismos muito mais simples.