シアノバクテリアの体内時計の正体は、わずか3種類のタンパク質からなるシンプルな装置です。

モデル生物として知られるシネココッカス属のシアノバクテリアでは、KaiA・KaiB・KaiCという3つの「時計タンパク質」だけで生体内のリズムを作り出しています。

実際、この3種のタンパク質を抽出して試験管の中で混ぜると、約24時間周期で結合・解離を繰り返すリズム反応（概日リズム）を示すことが確かめられています。

まさにこの最小限の分子セットが時計の歯車として働き、細胞に時間情報を与えているのです。

研究グループは、この時計タンパク質セットがいつから時を刻み始めたのかを突き止めるため、逆転の発想でアプローチしました。

現存する様々な細菌や古細菌が持つ関連タンパク質のアミノ酸配列データをコンピューターに集め、系統樹（進化の家系図）を作って祖先のタンパク質配列を推定したのです。

この「祖先配列復元法」により、地球史の異なる時代（約31億年前、26億年前、22億年前、13億年前、1億年前）の祖先型KaiA・KaiB・KaiCの配列を再現し、それをもとにタンパク質を合成して当時の体内時計を“復元”しました。

その結果、驚くべき事実が判明しました。

再現された複数の祖先時計のうち、約22億年前の祖先型時計タンパク質だけが明瞭なリズムを刻んだのです。

言い換えれば、史上初めて生物が自律的な体内時計を手にしたのは約22億年前だったということになります。

この進化上のブレイクスルーは約26億年前～22億年前の間に起こったらしく、祖先タンパク質の時計機能はこの期間に飛躍的に発達したことが示唆されました。

さらに注目すべきは「何時間で 1 周する時計なのか」という点です。

復元した 22 億年前の祖先時計そのものが持つ“素の周期（自由振動周期）”は約 23 時間 ですが、試験管内で 18時間、20時間、24時間など異なる周期の温度サイクルに同調できることがわかりました。