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
Изчезналият митрополит Йосиф е открит в болница в Манхатън

Изчезналият митрополит Йосиф е открит в болница в Манхатън

Свят Преди 10 минути

83-годишният духовник е бил хоспитализиран след пътнотранспортно произшествие

Разследване по неволя и сделка по принуда в новата седмица на „Великият понеделник"

Разследване по неволя и сделка по принуда в новата седмица на „Великият понеделник"

Любопитно Преди 27 минути

Криминална мистерия и анимационна комедия се борят за зрителския вот в кампанията на KINO NOVA

<p>&bdquo;Еърбъс&ldquo; влиза в разследването на мистериозния инцидент с &bdquo;Еър Индия&ldquo;</p>

„Еърбъс“ се включва в разследването на инцидента със самолет на „Еър Индия“

Свят Преди 1 час

А320 внезапно е загубил височина по време на полет от Пукет към Делхи, а 17 души са били ранени

„Шперплат или примамка“: Борисов разкритикува правителството за падналия дрон

„Шперплат или примамка“: Борисов разкритикува правителството за падналия дрон

България Преди 1 час

Лидерът на ГЕРБ заяви, че властта не е дала достатъчно информация и не е успяла да успокои обществото.

Убийството на млада майка бе загадка близо 40 години. Докато един ден телефонът не иззвъня

Убийството на млада майка бе загадка близо 40 години. Докато един ден телефонът не иззвъня

Свят Преди 1 час

Искам да изясня нещата“: 70-годишен мъж сам позвъни на полицията, след като прочете статия за бруталното си престъпление от 1987 г.

Производители край Хасково казват, че при сегашните изкупни цени част от реколтата трудно намира пазар, а приходите не покриват направените разходи.

По-евтино е да изхвърлят реколтата: защо производители се отказват да продават

Парите ни Преди 1 час

Ниските изкупни цени и липсата на пазар оставят част от земеделците без възможност да покрият разходите си

Снимката е илюстративна

Неуспешна китайска космическа мисия след 16 поредни успешни старта

Свят Преди 1 час

Мисията от космическия център „Венчан“ се провали заради възникнала аномалия, съобщи китайската агенция Синхуа

ВСУ нанесоха удар по нефтопреработвателен завод в руския град Орск

ВСУ нанесоха удар по нефтопреработвателен завод в руския град Орск

България Преди 2 часа

Генералният щаб на ВСУ съобщи за удар по едно от големите нефтопреработвателни предприятия в Оренбургска област

<p>Башар Асад е осъден на смърт</p>

„Касапинът“ Башар ал-Асад е осъден на смърт

Свят Преди 2 часа

Сирийски съд призна президента за виновен във военни престъпления, убийства, изтезания и произволни задържания в задочен процес

Бруталното убийство на Младежкия хълм: Момичетата от групата обжалват ареста си

Бруталното убийство на Младежкия хълм: Момичетата от групата обжалват ареста си

България Преди 2 часа

15- и 17-годишните тийнейджърки, обвинени за зверския побой над 37-годишен мъж в Пловдив, искат по-леки мерки от съда

Все по-малко работещи плащат пенсиите: ще се вдига ли пенсионната възраст

Все по-малко работещи плащат пенсиите: ще се вдига ли пенсионната възраст

Парите ни Преди 2 часа

Румен Гълъбинов очаква натиск за по-високи вноски и предупреждава за растящ дефицит, дълг и цени

Снимката е илюстративна

Асансьор пропадна внезапно, четирима мъже са тежко ранени в Русия

Свят Преди 2 часа

Сградата, завършена през 2021 г., така и не е получила официален акт за въвеждане в експлоатация от жилищните инспектиращи органи, което кара жилищната служба на Дагестан да постави под въпрос законността и безопасността на асансьора

Иван Демерджиев

София и Анкара обявиха война на трафика, дрогата и престъпността

България Преди 2 часа

Демерджиев и турският му колега Мустафа Чифтчи определиха общите приоритети в борбата с организираната престъпност.

Сигнал за НЛО в Бразилия предизвика разследване на САЩ: Истината се оказа неочаквана

Сигнал за НЛО в Бразилия предизвика разследване на САЩ: Истината се оказа неочаквана

Свят Преди 2 часа

Разсекретени дипломатически досиета от архивите във Вашингтон разкриват пълния жизнен цикъл на една от най-големите медийни психози за НЛО от ерата на Студената война

<p>Полша - от кралски замъци и Татрите до пироги и бигос</p>

БезГранично: Полша отвъд клишетата - рай за пътешественици и любители на вкусната храна

БезГранично Преди 2 часа

Краков, Варшава, Гданск, Татрите, Малборк и още любими дестинации и вкусове от Полша

Снимката е илюстративна

Внимание, опасна жега в сряда: Тръгва ли си лятото след броени дни?

България Преди 3 часа

НИМХ с предупреждение за опасни горещини в цялата страна, а синоптиците вече разкриха кога бури и градушки носят разхлаждане