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
Извънредно положение в щат на САЩ: Най-големият горски пожар погълна ски курорт

Извънредно положение в щат на САЩ: Най-големият горски пожар погълна ски курорт

Свят Преди 1 час

Националната метеорологична служба на САЩ издаде рядко предупреждение за „особено опасна ситуация“, тъй като сухите и ветровити условия подхранват появата на още пожари в западната част на страната

Военни колони на НАТО влизат в България: Започва голямо учение

Военни колони на НАТО влизат в България: Започва голямо учение

България Преди 1 час

Периодично придвижване на чуждестранни военнослужещи и специализирана техника по републиканската пътна мрежа на България е планирано от днес до 12 юли. Транзитът е свързан с логистиката и провеждането на международното учение на НАТО „Alliance Wall Exercise“

<p>След месеци война: Израел и Ливан направиха първата крачка към мира</p>

Израел и Ливан подписаха рамково споразумение след преговори, проведени с посредничеството на САЩ

Свят Преди 10 часа

Документът цели да сложи край на сраженията между Израел и „Хизбула“ и да отвори път към трайно примирие

Трагедията във Венецуела: Жертвите вече са 920, над 50 000 са в неизвестност

Трагедията във Венецуела: Жертвите вече са 920, над 50 000 са в неизвестност

Свят Преди 10 часа

Спасителни екипи от няколко държави се включиха в издирването на оцелели, докато ООН определя операцията като изключително сложна

Мащабна полицейска акция в Несебър, има задържани

Мащабна полицейска акция в Несебър, има задържани

България Преди 11 часа

От областната дирекция засега не предоставят повече информация за предмета на акцията и за точния брой на задържаните, като се позовават на продължаващи процесуално-следствени действия

<p>СО обяви регулярни нощни проверки през целия летен сезон</p>

Столична община обяви регулярни нощни проверки през целия летен сезон

България Преди 11 часа

Общината, полицията и здравните власти започват регулярни нощни акции за спазване на обществения ред през летния сезон

Задържаха бившата полицайка Симона Радева, конвоират я в Сливенския затвор

Задържаха бившата полицайка Симона Радева, конвоират я в Сливенския затвор

България Преди 11 часа

Тя беше осъдена окончателно на 3 години и половина

Мълчалив вик за справедливост: Протест в памет на всички деца, загинали на пътя

Мълчалив вик за справедливост: Протест в памет на всички деца, загинали на пътя

България Преди 12 часа

Демонстрации се проведоха в цялата страна с призив за по-строг контрол и по-безопасни пътища

<p>Тръмп: Това е &quot;глупаво нарушение&quot; на примирието (ОБЗОР)</p>

Тръмп обвини Иран в нарушение на примирието след атака с дронове в Ормузкия проток

Свят Преди 12 часа

Напрежението в Персийския залив отново се покачва, след като Тръмп съобщи за иранска атака с дронове срещу търговски кораби в Ормузкия проток

Самолет се вряза в най-високата сграда в Пекин

Самолет се вряза в най-високата сграда в Пекин

Свят Преди 12 часа

Полицията отцепи района около 108-етажния „Ситик Тауър“, а властите все още не са излезли с официална информация.

<p>Горещината спря най-старата АЕЦ в света</p>

АЕЦ „Бецнау“ спря работа заради високи температури на река Ааре

Свят Преди 13 часа

Гореща вълна в Европа доведе до временно спиране на най-старата действаща атомна централа в света

Изписаха от болница треньора, пострадал при катастрофата на АМ Тракия“

Изписаха от болница треньора, пострадал при катастрофата на АМ Тракия“

България Преди 13 часа

При трагедията загинаха две 9-годишни деца и бащата на едно от тях

<p>След опустошителните земетресения: Йотова изрази съпричастност към венецуелския народ</p>

След опустошителните земетресения: Илияна Йотова изрази съпричастност към венецуелския народ

България Преди 14 часа

България поднесе съболезнования за стотиците жертви и хилядите пострадали

Българин хванат в корупционен скандал за 100 000 евро в Румъния

Българин хванат в корупционен скандал за 100 000 евро в Румъния

Свят Преди 14 часа

DNA разкри схема в хазартния сектор и разследва и политически фигури