根据借助“冰桶挑战”进行的研究，细菌利用其内部的24小时时钟来预测新季节的到来。

这一发现可能对理解昼夜节律(生物钟的分子版本)在物种(从迁徙动物到开花植物)适应气候变化方面所发挥的作用具有深远意义。

研究团队在恒定的温暖温度下为蓝藻(蓝藻)种群设置了不同的人工日照长度。培养皿中的样本分别接受短日照、春分日照(光照和时间相等)和长日照，共持续八天。

经过这种处理后，将蓝藻放入冰中两小时，并监测存活率。

为了应对冰冷的挑战，样本在连续短日照(8小时光照和16小时)条件下存活率达到75%，比未经过这种方式处理的菌落高出三倍。

短短一天的生存不足以增强细菌的抗寒能力。只有经过几天的生存，最好是六到八天，细菌的存活机会才会显著提高。

在去除构成生物钟的基因的蓝藻中，无论日照长度如何，存活率都相同。这表明光周期现象(测量昼夜循环并根据即将到来的季节改变生理机能的能力)对于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白天的长度，当短日数达到一定程度时，就像在秋季一样，它们就会&luo;转换&ruo;到不同的生理状态，以应对即将到来的冬季挑战，”这项研究的第一作者、田纳西州范德堡大学的LuísaJabbur博士解释说，这项研究进行时，她是卡尔·约翰逊教授实验室的研究员，现在是约翰·英纳斯中心的BBSRC发现研究员。

约翰逊实验室长期从机械和生态的角度研究蓝藻的昼夜节律。

先前的研究表明，细菌具有一种生物钟，这可以使它们测量昼夜长度的差异，从而提供进化优势。

这项研究发表在《科学》杂志上，是第一次有人证明细菌的光周期现象已经进化到可以预测季节暗示的程度。

基于这些发现，一个全新的科学探索领域正在等待着我们。一个关键问题是：一个寿命为6到24小时的生物体如何进化出一种机制，使其不仅能够对未来的情况作出反应，而且能够预测未来的情况?

“这就像它们向子细胞和孙女细胞发出信号，传递白天变短的信息，你需要做点什么，”贾伯博士说。

作为英国生物技术研究理事会(BBSRC)发现奖学金项目的一部分，Jabbur博士和约翰·英纳斯中心的同事将利用蓝藻作为快速繁殖的模型物种，了解在气候变化期间其他物种的光周期反应如何演变，并有望应用于主要农作物。

这项研究的一个关键部分是进一步了解分子记忆系统，信息就是通过这种系统在物种中一代一代地传递的。研究将调查化合物在短日的夜晚积累的可能性，这种可能性充当分子开关，触发生理或表型的改变。

对于贾伯尔博士来说，尽管她的科学导师兼论文通讯作者卡尔·约翰逊教授最初持怀疑态度，但这些发现相当于职业生涯早期的科学突破。

“卡尔不仅是一个迷人的人，是一个鼓舞人心的人，他还在纳什维尔交响乐团合唱团演唱，他的笑声很有歌剧感!当我第一次提出冰冷挑战的想法时，整个部门都对此表示了共鸣，我想看看光周期是否是蓝藻在自然环境中生长的线索，”贾伯博士说。

“公平地说，他让我去尝试一下，当我去的时候，他给我看了门上的一块牌子，上面有弗兰克·韦斯特海默的名言：进步是由年轻的科学家进行的，他们进行了老科学家认为行不通的实验。”

“第一次确实成功了。然后我重复了实验。看着一组培养皿上的细菌，意识到那一刻你知道了别人不知道的事情，这种感觉非常珍贵。”