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
Нора Недкова отпадна на крачка от звездния финал в Hell’s Kitchen

Нора Недкова отпадна на крачка от звездния финал в Hell’s Kitchen

Любопитно Преди 2 часа

Тя е ексклузивен гост в подкаста “Кухнята след Ада”

Най-малко 100 убити при въздушен удар на нигерийската армия

Най-малко 100 убити при въздушен удар на нигерийската армия

Свят Преди 3 часа

Военните започнаха разследване на този инцидент

Политическата криза в Румъния се разраства

Политическата криза в Румъния се разраства

Свят Преди 5 часа

Искат импийчмънт на президента Никушор Дан

Мъж от София опита да подкупи областния управител на Добрич

Мъж от София опита да подкупи областния управител на Добрич

България Преди 5 часа

Той е задържан в момента на предаване на подкуп в размер на 40 000 евро

Жители на „Младост“ на протест, искат оставката на районния кмет

Жители на „Младост“ на протест, искат оставката на районния кмет

България Преди 6 часа

Гражданите не искат да се строят нови огромни сгради в „Младост“

ГЕРБ започва смяна на общински ръководства

ГЕРБ започва смяна на общински ръководства

България Преди 6 часа

Това става след резултатите от парламентарните избори

Тир се завъртя на "Хемус", в него катастрофираха коли

Тир се завъртя на "Хемус", в него катастрофираха коли

България Преди 7 часа

Движението в района е спряно

Човек почина до метростанция в центъра на София

Човек почина до метростанция в центъра на София

България Преди 7 часа

Тялото е на намерено до метростанция "Опълченска"

<p>Мицкоски:&nbsp;Достойнството няма цена... Ще търпите</p>

Премиерът на Северна Македония: Достойнството няма цена... Ще търпите

Свят Преди 8 часа

СДСМ: Мицкоски отново активира добре познатата стратегия за заслепяване на обществеността

Британското правителство се разпада

Британското правителство се разпада

Свят Преди 8 часа

Натискът за оставка на Стармър расте

„България се гордее с теб!“: Лили Иванова подкрепи DARA преди Евровизия

„България се гордее с теб!“: Лили Иванова подкрепи DARA преди Евровизия

България Преди 9 часа

Примата пожела успех на родната представителка във Виена с емблематичното „БАНГАРАНГА!“; Юбилейното 70-о издание на конкурса стартира довечера под знака на политическо напрежение

Вече има осъден за купуване на гласове в Буковлък

Вече има осъден за купуване на гласове в Буковлък

България Преди 9 часа

Наказателното производство приключи краен съдебен акт

Повдигнаха обвинения на кмета на Лом

Повдигнаха обвинения на кмета на Лом

Свят Преди 9 часа

Предстои Районна прокуратура - Монтана да внесе в съда искане за отстраняването на обвиняемия кмет от длъжност

Асен Василев остро критикува плана на „Прогресивна България“ за цените

Асен Василев остро критикува плана на „Прогресивна България“ за цените

България Преди 9 часа

Според Василев част от текстове в проекта са „много притеснителни“

Снимката е илюстративна

Бури и градушки с размер на орех удариха страната, мълния изпепели къща в Мъглиж

България Преди 9 часа

Обявен е жълт код за опасно време в 18 области на Централна и Източна България; синоптиците прогнозират нови интензивни валежи и вятър