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
Зимна буря удари Швеция: Мъж загина, 40 000 домакинства са без ток

Зимна буря удари Швеция: Мъж загина, 40 000 домакинства са без ток

Свят Преди 6 часа

Студеното време също така е причинило широко разпространени транспортни проблеми

Зеленски пристигна в Канада

Зеленски пристигна в Канада

Свят Преди 7 часа

Украинският президент ще се срещне с министър-председателя на страната Марк Карни

Земетресение от 7 по Рихтер разтърси Тайван

Земетресение от 7 по Рихтер разтърси Тайван

Свят Преди 9 часа

Към момента няма информация за пострадали или разрушения и не е обявена заплаха от цунами

„Хотелът на обречеността“ в Пхенян планира да отвори врати след 4 десетилетия

„Хотелът на обречеността“ в Пхенян планира да отвори врати след 4 десетилетия

Любопитно Преди 10 часа

Хотел „Рюгьонг“ в Пхенян е най-високата сграда в Северна Корея – 150 етажа и 330 метра височина, а пирамидалната му форма е позната на целия свят като символ на незавършените амбиции на страната

Столична община удължи договорите за чистота в девет района

Столична община удължи договорите за чистота в девет района

България Преди 11 часа

"Поредният заявен „апокалипсис“ се отлага", написа кметът на София във Facebook

Изненадващи факти за Коледа, които ще променят представата ви за празника

Изненадващи факти за Коледа, които ще променят представата ви за празника

Любопитно Преди 11 часа

Коледа крие много изненади: от езическите корени на елхата и имела, през забраната ѝ в Англия и месните пайове с кайма, до факта, че Дядо Коледа не е червен заради Coca-Cola, а Jingle Bells не е коледна песен и звучи от космоса

Тайната на Бари: Къде е погребан истинският Дядо Коледа

Тайната на Бари: Къде е погребан истинският Дядо Коледа

Любопитно Преди 11 часа

Град Бари претендира, че останките на брадатия старец са били погребани под църквата, която носи неговото име

Смяна на личен лекар през декември – НЗОК разяснява процедурите и здравните ни права

Смяна на личен лекар през декември – НЗОК разяснява процедурите и здравните ни права

България Преди 11 часа

Експерт от НЗОК разяснява за смяната на личен лекар, направленията и таксите

Исторически рекорди за златото – какво следва през 2026 г.?

Исторически рекорди за златото – какво следва през 2026 г.?

Свят Преди 11 часа

Цената на благородния метал се повиши с повече от две трети и общо 52 пъти обнови историческия си максимум, като стойността за първи път надхвърли границата от 4500 долара

Швейцария не може да се отбранява сама, предупреди ген. Зюсли

Швейцария не може да се отбранява сама, предупреди ген. Зюсли

Свят Преди 11 часа

Началникът на националните въоръжени сили на Швейцария заяви, че страната е готова за нападения срещу критичната си инфраструктура и за кибератаки

Русия удължи забраната за износ на бензин и дизел до 2026 г.

Русия удължи забраната за износ на бензин и дизел до 2026 г.

Свят Преди 11 часа

Временната забрана за износ на автомобилен бензин извън страната се удължава до 28 февруари 2026 г. включително

Боровец откри зимния сезон със светлинно и факелно шоу (СНИМКИ)

Боровец откри зимния сезон със светлинно и факелно шоу (СНИМКИ)

България Преди 12 часа

Тази година цената на дневната карта за възрастни е около 105 лева, младежката - 85, а детската - около 63

Почина Деян Кюранов – емблема на гражданското общество

Почина Деян Кюранов – емблема на гражданското общество

България Преди 12 часа

Деян Кюранов беше съосновател на Екогласност“ и СДС