Лабиринт Мандрагоры — магия, сонник и гороскопы, тайна и значение имени, народный календарь, заговоры, привороты, гадания, лекарственные растения и цитаты

Биологические часы: как наш организм понимает, что время идет?

Биологические часы.

В апреле этого года испанская спортсменка Беатрис Фламини вышла из подземелья после 500-дневного пребывания в пещере. Ее спуск под землю, вероятно, был самым длительным за последнее время.

Фламини говорит, что потеряла всякое чувство времени на 65-й день. Но может ли она действительно быть уверена, что это был 65-й день? Для сравнения, в 1962 году француз Мишель Сиффр вышел из пещеры Скарассон в Италии, проведя там, как ему показалось, 33 дня. На самом деле он провел под землей 58 дней.

Тиканье часов жизни

Как люди в полной изоляции могут отслеживать время? Все очень просто и одновременно сложно — биологические ритмы лежат в основе жизни, регулируя ее на всем пути от молекулярного уровня до уровня всего организма. К ним относятся не только наши циклы сна и бодрствования, но и температура тела, гормоны, обмен веществ и сердечно-сосудистая система, и это лишь некоторые из них.

Эти ритмы имеют множество последствий, и не в последнюю очередь с точки зрения здоровья. Действительно, обострение ряда заболеваний зависят от времени суток, например, астма более тяжелая ночью, в то время как сердечно-сосудистые осложнения чаще случаются утром.

Жизненные ритмы также влияют на то, как мы взаимодействуем с другими организмами. Например, африканский трипаносомоз, также называемый сонной болезнью, представляет собой нарушение нашего ежедневного ритма, вызываемое паразитом Trypanosoma brucei, метаболизм которого также ощущяется ежедневно — так же, как и наш иммунитет.

Гены: великие часовщики

Вращение Земли, Луны и Солнца порождает экологические циклы, которые благоприятствовали выбору биологических часов.

Биологические часы — это внутренний механизм, который в отсутствие сигнала окружающей среды работает на своей собственной частоте. Регулярное чередование дня и ночи, например, способствовало эволюции циркадных часов (circa, что означает приблизительно).

Циркадный часовой механизм был впервые обнаружен у плодовой мушки, также известной как дрозофила, в 1970-х годах. Они основаны на петлях обратной связи и трансляции нескольких генов: ген A способствует экспрессии гена B, который, в свою очередь, подавляет экспрессию гена A с определёнными колебаниями.

В течение дня свет вызывает уменьшение специфических факторов цикла через фоторецептор, называемый криптохромом. Интересно, что ключевые факторы в механизме, по сути, состоят всего из нескольких генов, называемых. Однако точная настройка и регулирование часов основаны на сложной молекулярной и нейронной сети, которая обеспечивает их хронометраж и точность.

Не существует единых, всеобъемлющих циркадных часов, которые организовывали бы всю жизнь, поскольку часовые гены варьируются от вида к виду. Но принцип остается тем же. Биологические ритмы были описаны у всех изученных на сегодняшний день таксонов (групп организмов), к которым относятся цианобактерии (тип бактерий, получающих энергию посредством фотосинтеза), грибы, растения и животные, включая человека.

Кроме того, различные указатели времени (zeitgebers) синхронизируют организм с окружающей средой: в частности, со светом (наиболее изученным на сегодняшний день), температурой и пищей.

Внутренние часы, синхронизированные с окружающей средой

Одно из очень конкретных следствий этих циркадных часов касается смены часовых поясов. Это отклонение внутреннего ритма человека от времени того часового пояса, в котором он находится.

Сигналы окружающей среды в целом и свет в частности помогают синхронизировать человека: свет, воспринимаемый в конце ночи, переводит часы вперед, в то время как свет, воспринимаемый в начале ночи, задерживает их. Свет, воспринимаемый в течение дня, не оказывает никакого эффекта.

У людей свет не воспринимается молекулярными часами напрямую, но улавливается сетчаткой и затем передается по ретино-гипоталамическому пути к центральным часам, где он модулирует синтез часовых белков. Однако система не является бесконечно масштабируемой: человеческому организму требуется примерно один день, чтобы адаптироваться к часовой разнице во времени.

Поскольку циркадный период, присущий Homo sapiens, длится в среднем 24,2 часа, нам легче путешествовать на запад и удлинять наши дни, чем на восток и укорачивать их. Именно поэтому спортсмены и исследователи, которые изолируют себя в глубинах Земли, в конечном итоге не синхронизируются со временем на поверхности и в конечном итоге воспринимают меньше дней, чем 24-часовые солнечные сутки.

Другие времена, другие часы

Циркадные часы — не единственный часовой механизм, существующий в природе. Многие биологические процессы носят сезонный характер, такие как миграция множества птиц и насекомых, размножение и спячка многих видов животных и цветение растений. Эта сезонность обычно определяется несколькими факторами, в том числе тем, что у многих видов известно как круглогодичные часы. Механизм этих часов еще не определен.

Механизмы часов у морских видов также неизвестны, отчасти из-за сложной временной структуры океанов. Морские организмы подвержены воздействию солнечного цикла чередования дня и ночи, который накладывается на серию лунных циклов, наиболее заметным из которых является цикл приливов (с периодом 12,4 часа или 24,8 часа). Полулунные и лунные циклы (14,8 дня или 29,5 дня), связанные с фазами Луны, также сильно изменяют морскую среду через освещение и приливы. Времена года также влияют на эти экосистемы.

Несмотря на сложность, временная структура морской среды предсказуема, и биологические ритмы, связанные со всеми этими циклами, были описаны в книге «Морские виды». Например, многие кораллы синхронизируют свое размножение, откладывая яйца раз в год в течение очень короткого периода времени. Некоторые морские черви собираются в рой ровно раз в месяц, в самые темные часы ночи, чтобы начать свой репродуктивный танец перед нерестом и смертью.

Источник: https://www.unexplained-mysteries.com/


Статистика

Рубрика: Человек
Дата: 4 сентября 2023 г.
Время: 18:05
Прочитано 222 раза
Рейтинг: 0

Лента новостей

Растения вне закона

Растения вне закона Почему запретили выращивать на приусадебных участках некоторые виды растений?

 11:40  02.06
Человек

Ещё одна полезная ягода для сердца

Ещё одна полезная ягода для сердца Найдена чудо-ягода, которая улучшает кровоток уже через два часа после ее потребления.

 13:48  27.11
Новости науки

Новое исследование показало, что озоновая дыра не восстанавливается

Новое исследование показало, что озоновая дыра не восстанавливается В течение последних четырех лет озоновая дыра была устрашающе огромной и имела гораздо меньше озонового слоя в центре по сравнению с предыдущими годами.

Редкая гигантская крыса Вангуну впервые попала в объектив камеры

Редкая гигантская крыса Вангуну впервые попала в объектив камеры С большим сожалением можно констатировать, что учёным всё-таки удалось идентифицировать и получить снимки уникальной крысы Вангуну, так как она вскоре может исчезнуть.

Африканские пингвины могут узнавать друг друга по точкам на груди

Африканские пингвины могут узнавать друг друга по точкам на груди У птиц способность идентифицировать особей в значительной степени основана на звуковых сигналах, а не на визуальных, но маленькие костюмчики-смокинги африканских пингвинов позволяют им узнавать друг друга.

«Ведьмины бутылки» выбрасывает на берег Мексиканского залива

«Ведьмины бутылки» выбрасывает на берег Мексиканского залива Научный прогресс, достижения науки, похоже, мало влияют на склонность многих людей поддаваться влиянию предрассудков, суеверий и продолжать верить в силу чёрной и белой магии.

В перуанской деревне паника после нападения «инопланетян»

В перуанской деревне паника после нападения «инопланетян» Жители перуанской деревни очень напуганы появлением двухметровых «желтоглазых» инопланетных существ, которые регулярно терроризируют местное население.

Два истребителя поднялись на перехват НЛО вблизи аэропорта в Индии

Два истребителя поднялись на перехват НЛО вблизи аэропорта в Индии Несколько часов истребители-перехватчики ВВС Индии пытались обнаружить НЛО над аэропортом Бир-Тикендраджит, но все их попытки оказались безрезультатными.

Моряки решили отпугивать касаток музыкой в стиле хэви-метал

Моряки решили отпугивать касаток музыкой в стиле хэви-метал Идея использования музыки хэви-метал для отпугивания агрессивных касаток оказалась не эффективной, но может в дальнейшем иметь неприятные последствия для морских обитателей.

 10:12  22.11
Новости науки

Португалия 6 дней жила за счёт полностью возобновляемой энергии

Португалия 6 дней жила за счёт полностью возобновляемой энергии Ветряные электростанции являются основным источником «чистой энергии» в Португалии. В течение шести дней производилось больше энергии, чем потреблялось во всей стране.

 18:23  21.11
Человек

Почему некоторые люди более восприимчивы к гипнозу, чем другие

Почему некоторые люди более восприимчивы к гипнозу, чем другие Учёные утверждают, что люди различаются по восприимчивости к гипнозу, которая отражает врождённую психологическую предрасположенность нервных особенностей человека к внушению.

Можем ли мы найти инопланетных «динозавров» в далеких внесолнечных мирах?

Можем ли мы найти инопланетных «динозавров» в далеких внесолнечных мирах? Учёные предложили искать внеземную жизнь не только в виде гуманоидных существ, но и форм более ранних стадий развития, которые существовали в далёком прошлом, например, инопланетных «динозавров».

Цитаты

Амброз Гвиннет Бир
Магия — искусство превращать суеверие в звонкую монету.
Амброз Гвиннет Бир
 •  •

Статистика
Hовости | Библиотека | Заговоры | Лекарственные растения | Энциклопедия | Значение имени | Гороскопы | Камни и минералы | Календарь | Цитаты | Гадания | Сонник | Каталог | О проекте |
Лабиринт Мандрагоры ©2003–2023
Использование информации, размещенной на сайте, приветствуется, но указание ссылки — обязательно
Обратная связь
Создание / Редактирование страницы: / 2023-09-03 21:49:14 •