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
След Саудитска Арабия: Украйна сключи ново отбранително споразумение в Залива

След Саудитска Арабия: Украйна сключи ново отбранително споразумение в Залива

Свят Преди 9 минути

"Защитата трябва да бъде удовлетворяваща навсякъде", заяви Зеленски

Голямо дърво падна и рани двама души в Рим

Голямо дърво падна и рани двама души в Рим

Свят Преди 13 минути

Инцидентът е станал в района „Сан Лазаро“

<p>Android 17 въвежда нови изживявания</p>

Android 17 въвежда нови изживявания, включително с "плаващи балони"

Технологии Преди 2 часа

Google продължава разработката на следващото поколение на Android, което започва да слива разликите между мобилна и настолна платформа и ще предлага сходни функции, като отделяне на приложенията в прозорци, повече сигурност и разбира се, AI

<p>Трайков: 9% ДДС за ресторантьорите не стои на дневен ред</p>

Трайков: 9% ДДС за ресторантьорите не стои на дневен ред пред МС

България Преди 2 часа

Това би довело до загуби за бюджета в размер на милиарди евро, посочи министърът на енергетиката

Русия и Иран обсъдиха кризата в Близкия изток, има ли шанс за дипломатически изход

Русия и Иран обсъдиха кризата в Близкия изток, има ли шанс за дипломатически изход

Свят Преди 3 часа

Руският външен министър Сергей Лавров проведе разговор с иранския си колега Абас Арагчи

Иран удари базата "Принц Султан" в Саудитска арабия, има ранени американски военни

Иран удари базата "Принц Султан" в Саудитска арабия, има ранени американски военни

Свят Преди 3 часа

Атаката е повредила няколко самолета за презареждане на САЩ

Празник е! Имен ден имат всички, чието име значи "войн"

Празник е! Имен ден имат всички, чието име значи "войн"

Любопитно Преди 4 часа

На 28 март БПЦ отдава почит на свети Боян-Енравота, както и на преподобните Иларион Нови и Стефан Изповедник

Среднощна атака в Одеса: Руски удар порази родилен дом, пострадало е и дете

Среднощна атака в Одеса: Руски удар порази родилен дом, пострадало е и дете

Свят Преди 5 часа

В Приморски район са регистрирани и щети на три сгради на общообразователни заведения

Отлагат откриването на мотосезон 2026 заради лошото време

Отлагат откриването на мотосезон 2026 заради лошото време

България Преди 5 часа

Стартът трябваше да бъде даден днес в 10:00 ч. с водосвет на пл. „Княз Александър I Батенберг“

Кражба на сън: Как да оцелеем при преминаването към лятното часово време

Кражба на сън: Как да оцелеем при преминаването към лятното часово време

Любопитно Преди 5 часа

Смяната на часа може да бъде предизвикателство, но с няколко прости стъпки можем да намалим негативните ефекти

Вадефул: Путин се надява войната в Иран да отклони вниманието

Вадефул: Путин се надява войната в Иран да отклони вниманието

Свят Преди 13 часа

Вадефул: Путин цинично се надява, че ескалацията в Близкия изток ще отклони вниманието ни от престъпленията му в Украйна

Русия обяви учителя от „Г-н Никой срещу Путин“ за чуждестранен агент

Русия обяви учителя от „Г-н Никой срещу Путин“ за чуждестранен агент

Свят Преди 14 часа

На 26 март руски съд забрани документалния филм

Тайгър Уудс в катастрофа с преобръщане във Флорида

Тайгър Уудс в катастрофа с преобръщане във Флорида

Свят Преди 14 часа

Инцидентът е станал тази вечер