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
Две жени от Вулканите ще се борят за своето оцеляване в “Игри на волята”

Две жени от Вулканите ще се борят за своето оцеляване в “Игри на волята”

Любопитно Преди 32 минути

Убедителна победа донесе спасение за племето на Ураганите

принц Лека

Кралска визита в София: Албанският принц Лека гостува на цар Симеон II в двореца „Врана“

Любопитно Преди 2 часа

Главата на династията Зогу прекара няколко дни в София, където се срещна с царското семейство и с княз Борис Търновски

Историческа визита: Папа Лъв XIV отслужи вечерня в обновената „Нотр Дам“

Историческа визита: Папа Лъв XIV отслужи вечерня в обновената „Нотр Дам“

Свят Преди 3 часа

Главата на Римокатолическата църква стана първият папа, посетил парижката катедрала след повторното ѝ отваряне, посрещнат от хиляди вярващи

ЕК: Украйна ще има достъп до допълнителни европейски средства за отбрана

ЕК: Украйна ще има достъп до допълнителни европейски средства за отбрана

Свят Преди 4 часа

Очаква се между 10 и 20 милиарда евро от бюджета за превъоръжаване на ЕС да бъдат насочени към съвместни проекти с Киев

Защо Джорджа Мелони пропусна ООН и избра Седмицата на модата в Милано?

Защо Джорджа Мелони пропусна ООН и избра Седмицата на модата в Милано?

Свят Преди 5 часа

Италианският премиер предпочете Седмицата на модата в Милано и вътрешнополитическите реформи пред Общото събрание в Ню Йорк, предизвиквайки остри критики от опозицията

Българският пробив в Космоса: Родна компания изгражда мащабен комплекс в Доброславци

Българският пробив в Космоса: Родна компания изгражда мащабен комплекс в Доброславци

България Преди 5 часа

Компанията EnduroSatх изгражда мащабен космически комплекс в Доброславци, инвестира стотици милиони и сключва стратегическо споразумение с Arianespace за суверенен достъп до орбита

КЗК започна проверка на „Лукойл“; изиска детайлни данни за ценообразуването на горивата

КЗК започна проверка на „Лукойл“; изиска детайлни данни за ценообразуването на горивата

България Преди 6 часа

Комисията проверява ценообразуването от доставката на суров петрол до продажбата на бензин и дизел на едро, като дружествата имат 7-дневен срок за отговор

Летище "Малпенса" в Милано официално бе преименувано на Силвио Берлускони

Летище "Малпенса" в Милано официално бе преименувано на Силвио Берлускони

Свят Преди 6 часа

Решението, подкрепено от десноцентристкото правителство, влезе в сила след забавяне поради правни възражения от страна на местната власт в Милано

Потушен е големият пожар в Бяла, 41-годишен гражданин на Непал е загинал при инцидента

Потушен е големият пожар в Бяла, 41-годишен гражданин на Непал е загинал при инцидента

България Преди 6 часа

Жертвата е чуждестранен работник, а общинските власти призовават гражданите да останат по домовете си заради високата опасност

Наталия Ефремова на форум в ООН

Наталия Ефремова пред ООН: Всички държавни политики трябва да се адаптират към демографията

България Преди 6 часа

Социалният министър представи постиженията на България в деинституционализацията и инвестициите в човешкия капитал по време на 81-вата сесия на Общото събрание на ООН

Министърът на външните работи на Ирак Фуад Хюсеин подписа меморандум за разбирателство с българския външен министър Велислава Петрова

Дипломатически пробив: България и Ирак подписаха меморандум за сътрудничество

България Преди 7 часа

Министърът на външните работи на Ирак обяви решението за назначаване на иракски посланик в София

Зеленски след удара по жилищна сграда в Киев: Това е брутална атака без военна логика

Зеленски след удара по жилищна сграда в Киев: Това е брутална атака без военна логика

Свят Преди 7 часа

При нападението с дрон загина 14-годишно момче, а украинският президент отправи спешен призив за запълване на недостига от 27 милиарда долара във военния бюджет

Говорителят на Кремъл Дмитрий Песков

Кремъл загатна за тристранна среща между Русия, Украйна и САЩ в ОАЕ

Свят Преди 7 часа

Разговорите биха могли да се проведат в ОАЕ на техническо равнище, докато специалният пратеник Кирил Дмитриев вече преговаря в САЩ

От 1 октомври: По 50 евро компенсация за горива за най-уязвимите групи

От 1 октомври: По 50 евро компенсация за горива за най-уязвимите групи

България Преди 7 часа

Агенцията за социално подпомагане (АСП) обяви, че плащанията ще се извършват автоматично, без нужда от подаване на заявления от гражданите

Полицаи разбиха наркоплантация в Монтанско, иззеха над 132 кг канабис

Полицаи разбиха наркоплантация в Монтанско, иззеха над 132 кг канабис

България Преди 7 часа

Това съобщиха от Областната дирекция на МВР в Монтана, като подчертаха, че това е най-голямото количество канабис, конфискувано в региона от началото на годината