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.

Мъж казва на жена си: – Скъпа, тази вечер ще съм като Джеймс Бонд! – Уха, ще ме заведеш на вечеря, ще караш спортна кола…
Прочети целия
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
<p>Путин проведе разговор с&nbsp;Ким Чен-ун</p>

Путин информира Ким за срещата си с Тръмп в Аляска

Свят Преди 7 часа

Двамата са изразили увереност в по-нататъшното развитие на приятелството и добросъседството между Москва и Пхенян

<p>Стана ясно в кой град в Аляска ще се проведе срещата между Путин и Тръмп</p>

Белият дом: Срещата между Путин и Тръмп ще бъде в Анкоридж

Свят Преди 8 часа

Тръмп ще участва във виртуални разговори за Украйна утре преди срещата си с Путин

<p>Зеленски: Имитиращият, а не истински мир няма да продължи дълго</p>

Зеленски: Тръмп и Путин не могат да взимат решения без участието на Киев

Свят Преди 9 часа

Зеленски изрази увереност, че в крайна сметка ще се стигне до тристранна среща между Тръмп, Путин и него

Издадоха заповед за арест на съпругата на бившия президент на Южна Корея

Издадоха заповед за арест на съпругата на бившия президент на Южна Корея

Свят Преди 9 часа

Разследването срещу нея е едно от трите специални прокурорски разследвания, започнати от новото либерално правителство в Сеул

АЕЦ "Запорожие" под обстрел, дронове достигнаха дълбоко в Русия

АЕЦ "Запорожие" под обстрел, дронове достигнаха дълбоко в Русия

Свят Преди 10 часа

По думите на Балицки няма заплаха за централата и населението на Енергодар

Украйна изпраща резерви за спиране на настъплението край Покровск

Украйна изпраща резерви за спиране на настъплението край Покровск

Свят Преди 10 часа

Укринформ съобщи още, че руските сили са засилили натиска си и в района на Купянск и Новопавловка

<p>Русия иска да отвори генерално консулство във Варна?</p>

МВнР разкри постъпило ли е искане от Русия за откриване на генерално консулство във Варна

България Преди 11 часа

Към настоящия момент генералното консулството на Русия във Варна не разполага със сграда за осъществяване на дейността си

Черногорски войник загина при потушаване на горски пожар

Черногорски войник загина при потушаване на горски пожар

Свят Преди 11 часа

Черногорската армия провежда разследване, за да установи причината и обстоятелствата около инцидента

<p>🌡️Невиждана жега в Кипър и Турция, термометрите удариха 53&deg;C</p>

Невиждана жега в Кипър и Турция, термометрите на места удариха 53°C

Свят Преди 11 часа

Забраната за работа на открито е в сила във всички райони с оранжев код в Кипър

Евакуират екипите, които се борят с огъня в района на Илинденци

Евакуират екипите, които се борят с огъня в района на Илинденци

Свят Преди 11 часа

С огъня се борят само хеликоптери

Ужас в Монтана: Баща преби жестоко 19-годишната си дъщеря

Ужас в Монтана: Баща преби жестоко 19-годишната си дъщеря

България Преди 12 часа

Майката била свидетел на насилието

Драматично кацане: Самолет се приземи аварийно в Истанбул

Драматично кацане: Самолет се приземи аварийно в Истанбул

Свят Преди 12 часа

В комуникацията си с кулата пилотът е обяснил, че има проблем с предната ходова част на апарата

Ердоган разговаря със Зеленски

Ердоган разговаря със Зеленски

Свят Преди 12 часа

Ердоган е заявил, че оценява напредъка по преговорите между Украйна и Русия

Министър Запрянов: Guardian - системата на самолета "Спартан", има множество ограничения

Министър Запрянов: Guardian - системата на самолета "Спартан", има множество ограничения

България Преди 12 часа

Това посочва министърът на отбраната Атанас Запрянов в отговор на въпрос на народния представител от ГЕРБ-СДС Христо Гаджев

Моника Селеш

Тенис легендата Моника Селеш страда от рядка болест

Свят Преди 12 часа

51-годишната звезда на тениса разкри, че е била диагностицирана с рядко автоимунно заболяване

5 зловещи тайни, скрити в миналото на Чингис хан

5 зловещи тайни, скрити в миналото на Чингис хан

Любопитно Преди 12 часа

От таен гроб и мистериозна смърт до огромен харем и милиони потомци – животът на Великия хан е пълен с легенди и невероятни истории