П рез април тази година испанската спортистка Беатрис Фламини се върна към света след 500-дневен престой в пещера. Нейното спускане под земята е може би най-дългото, предприемано досега.

Фламини каза, че загубила всякаква представа за времето на 65-ия ден. Но как да е сигурна? За сравнение, през 1962 г. французинът Мишел Сифр успял да излезе от пропастта Скарасон в Италия, след като според него прекарал там 33 дни. Всъщност той бил под земята 58 дни.

Тиктакането на часовниците на живота
Как един напълно изолиран човек може да следи времето? Много просто! Биологичните ритми са в основата на живота, регулирайки го по целия път от молекулярно ниво до това на цялото тяло. Те включват не само нашите цикли на сън и събуждане, но и телесната температура, хормоните, метаболизма, сърдечно-съдовата система и други.

Тези ритми имат много голямо влияние върху животите ни. Редица заболявания имат времеви особености - например астмата се проявява по-тежко през нощта, докато сърдечно-съдовите инциденти по-често се случват сутрин. Друг интересен пример е работата на смени, която отделя хората от тяхната среда. Това може да бъде свързано с повишен риск от рак при работниците, което подтиква СЗО да я обозначи като вероятен канцероген.

 

Ритмите влияят и на това как взаимодействаме с други видове. Например африканската трипанозомоза, наричана още сънна болест, представлява нарушение на ежедневния ни ритъм и се причинява от паразита Trypanosoma brucei, чийто метаболизъм също е ежедневен - точно както имунитета ни.

Гени: великите часовникари
Ротациите на Земята, Луната и Слънцето генерират екологични цикли, които благоприятстват „избора“ на биологични часовници.

Биологичният часовник е вътрешен механизъм за организмите, който при липса на сигнал от околната среда работи на собствена честота. Редуването на деня и нощта например благоприятстват еволюцията на циркадния часовник (circa, което означава „приблизително“, и diem, „ден“).

Механизмът на циркадния часовник е открит за първи път при плодовата мушица, известна още като Drosophila, през 70-те години на миналия век. Той се основава на вериги за обратна връзка в транскрипцията и транслацията на няколко гена - ген A насърчава експресията на ген B, който от своя страна инхибира експресията на ген A - създавайки колебания. През деня светлината предизвиква намаляването на специфични фактори на цикъла чрез фоторецептор, наречен криптохром. Интересното е, че ключовите фактори в механизма се състоят само от няколко гена наречени период, безвременност, часовник и цикъл. Въпреки това, фините настройки и регулирането на часовника се основават на сложна молекулярна и невронна мрежа, която осигурява неговото синхронизиране и прецизност.

Няма единен всеобхватен циркаден часовник, който да организира целия живот, тъй като часовниковите гени варират. Но принципът остава същият: гени, чиято експресия се колебае. Биологичните ритми са описани във всички таксони (групи организми), изследвани досега, които включват цианобактерии (вид бактерии, които получават енергия чрез фотосинтеза), гъби, растения и животни, включително хора.

Вътрешен часовник, синхронизиран от околната среда
Едно особено следствие от този циркаден часовник се отнася до забавянето на часовете. Това е отклонението на вътрешния ритъм на индивида от времето на часовата зона, в която се намира.

Сигналите от околната среда като цяло и особено светлината помагат за синхронизирането на индивида: светлината, възприета в края на нощта, премества часовника напред, докато тази от началото на нощта, го забавя. Светлината, възприемана през деня, няма ефект. При хората светлината първо се улавя в ретината и след това се предава по ретино-хипоталамичния път към централния часовник, където модулира синтеза на часовникови протеини. Системата обаче не е безкрайно мащабируема: на човешкото тяло е необходим приблизително един ден, за да се адаптира към часова разлика от един час.

Тъй като присъщият циркаден период на Хомо сапиенс обхваща средно 24,2 часа, за нас е по-лесно да пътуваме на запад и да удължаваме дните си, отколкото да пътуваме на изток и да ги съкращаваме. Това е и причината, поради която спортисти или изследователи, които решават да се изолират в дълбините на Земята се оказват извън синхрон с времето на повърхността и остават с усещането за по-малко изминало време.

Други времена, други часовници
Циркадният часовник не е единственият часовников механизъм, който съществува в природата. Много биологични процеси са сезонни, като например миграцията на множество птици и насекоми, размножаването, зимният сън на много животински видове и цъфтежът на растенията. Тази сезонност обикновено се диктува от няколко фактора, включително от цирканния часовник. Механизмът, по който работи обаче, все още не е ясен.

Часовниковите механизми в морските видове също са неизвестни, отчасти поради сложната времева структура на океаните. Морските организми са изложени на слънчевия цикъл - на редуващи се ден и нощ, който се наслагва върху поредица от лунни цикли, най-известният от които е цикълът на приливите и отливите (с период от 12,4 часа или 24,8 часа). Полулунните и лунните цикли (14,8 дни/29,5 дни), свързани с фазите на луната, също силно модулират морската среда чрез светлина и приливи и отливи. Сезоните също оказват влияние върху тези екосистеми.

Въпреки че е сложна, времевата структура на морската среда е предвидима и биологичните ритми, свързани с всички тези цикли, са описани при изследвания на морските видове. Например, много корали синхронизират възпроизводството си, като снасят яйца веднъж годишно за много кратък период от време. Някои морски червеи се роят точно веднъж месечно, в най-тъмните часове на нощта, за да започнат своя репродуктивен танц, преди да хвърлят хайвера си и да умрат.

Тази статия е препубликувана от The Conversation под лиценз Creative Commons.

Обратно в сайта X

ДОСТЪП ЗА ЛОГНАТИ ПОТРЕБИТЕЛИ За да пишете, оценявате или докладвате коментари, моля логнете се в профила си.

  1. Запомни ме
забравена парола Полетата маркирани с * са задължителни
Полето Потребителско име не трябва да е празно.
Полето E-mail не трябва да е празно.
Полето Парола не трябва да е празно.
Полето Повторете паролата не трябва да е празно.
  1. Декларирам, че съм се запознал с Общите условия за ползване на услугите на Нетинфо.
Полетата маркирани с * са задължителни
Истината за кофеина и страшните сънища

Истината за кофеина и страшните сънища

Любопитно Преди 54 минути

За работещите на смени, особено за тези, които работят през нощта, кофеинът често е начин за справяне с умората

Вили Лилков: "Топлофикация София" е в тежка криза

Вили Лилков: "Топлофикация София" е в тежка криза

България Преди 1 час

Общинският съветник от "Синя София" коментира и темата за паркирането в София

,

Норвегия също разследва възможни прелитания на дронове над най-голямата си военна база

Свят Преди 2 часа

След няколко дни в датската столица ще се състои европейска среща на върха с участието на държавни и правителствени ръководители

Познават ли бабите в Северозапада еврото сред другите валути

Познават ли бабите в Северозапада еврото сред другите валути

България Преди 3 часа

Националният осигурителен институт вече провежда разяснителна кампания

Аферата "Епстийн": Мъск и принц Андрю са в документите по делото

Аферата "Епстийн": Мъск и принц Андрю са в документите по делото

Свят Преди 4 часа

Това стана ясно, след като американски конгресмени от Демократическата партия публикуваха нова порция от тях

.

Иран отхвърли искането на САЩ да предаде целия си обогатен уран

Свят Преди 5 часа

Санкциите, които бяха отменени със споразумението от 2015 г. трябва да влязат в сила тази нощ, освен ако не настъпи обрат

,

Русия съобщи за превземането на още три селища в Източна Украйна

Свят Преди 5 часа

Украйна също така съобщи, че един човек е бил убит тази нощ и 12 други са били ранени при руски бомбардировки в югоизточната украинска Херсонска област

.

Италия е съперникът на България на финала на Световното по волейбол

България Преди 5 часа

Полша ще играе с Чехия за третото място на Мондиала

.

Efbet – 10 години генерален спонсор на българския волейбол

Любопитно Преди 5 часа

Партньорството обхваща едни от най-важните събития и турнири в родния волейбол, подпомагайки развитието на спорта на национално и международно ниво

Сирийски съд издаде заповед за арест на Башар Асад

Сирийски съд издаде заповед за арест на Башар Асад

Свят Преди 7 часа

На бившия президент на Сирия са повдигнати обвинения в умишлено убийство, изтезания, довели до смърт, и лишаване от свобода

<p>Дронове бяха забелязани&nbsp;над най-голямата датска военна база</p>

Дронове бяха забелязани да летят над най-голямата датска военна база

Свят Преди 7 часа

База "Каруп" споделя общи писти и с летище "Мидтиланд", което за кратко беше затворено

Какво се случва с тялото ви, ако спите само 6 часа на нощ

Какво се случва с тялото ви, ако спите само 6 часа на нощ

Любопитно Преди 8 часа

Дори няколко часа лишаване от сън може да повиши кръвното налягане

<p>Йотова се включи в задочния сблъсък Радев - Борисов</p>

Йотова: Борисов нанесе втори удар срещу Министерския съвет

България Преди 8 часа

Вицепрезидентът отговори на изказване на лидера на ГЕРБ, което той направи в Панагюрище

САЩ отнемат визата на колумбийския президент

САЩ отнемат визата на колумбийския президент

Свят Преди 9 часа

Густаво Петро бе обвинен, че е насърчавал американски войници "да не се подчиняват на заповеди и ги е подбуждал към насилие" в Ню Йорк