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
Кадри от камерата на звънеца на вратата на Нанси Гътри показват маскиран мъж в нощта на изчезването ѝ

Първи арест по случая с отвличане, който разтърсва САЩ

Свят Преди 1 минута

Един човек е арестуван за разпит и беше издадена заповед за претърсване на дом в Рио Рико, Аризона

Земетресение в района на Дупница

Земетресение в района на Дупница

България Преди 9 минути

Епицентърът е на 10 км от Бобов дол

Напрежението в Колумбия ескалира: Опит за покушение срещу президента, сенаторка бе отвлечена

Напрежението в Колумбия ескалира: Опит за покушение срещу президента, сенаторка бе отвлечена

Свят Преди 1 час

Това се случва на фона на възобновяването на насилието на политическа основа в страната

Пенсионната реформа влиза в парламента, какво се променя

Пенсионната реформа влиза в парламента, какво се променя

България Преди 1 час

Депутатите обсъждат въвеждането на „мултифондова система“

Делото за убийството на Пейо Пеев: Габриела Славова и майка ѝ отново се изправят пред съда

Делото за убийството на Пейо Пеев: Габриела Славова и майка ѝ отново се изправят пред съда

България Преди 1 час

Предполага се, че мотивът за престъплението е свързан със спорове за родителски права

Развръзката на кървавата мистерия край Петрохан: Кой стреля и какво са крили службите?

Развръзката на кървавата мистерия край Петрохан: Кой стреля и какво са крили службите?

България Преди 1 час

Вчера прокуратурата публикува резултатите от аутопсиите на трите тела, намерени в кемпера край връх Околчица, както и нови данни от разследването

Заради двойни сметки за ток: Изслушват енергийния министър и КЕВР

Заради двойни сметки за ток: Изслушват енергийния министър и КЕВР

България Преди 2 часа

Причината - множество постъпили жалби от битови потребители

Жена стреля по училище и жилищна сграда в Канада, има жертви и ранени

Жена стреля по училище и жилищна сграда в Канада, има жертви и ранени

Свят Преди 2 часа

Нападателят е бил открит мъртъв, като се предполага, че се е самоубил

.

Бягащите черни дупки все пак са реални - ето какво знаем

Любопитно Преди 2 часа

Въртящата се черна дупка е като батерия, способна да освободи огромни количества спинова енергия

"Изумителни числа": Колко руски войници са убити в Украйна

"Изумителни числа": Колко руски войници са убити в Украйна

Свят Преди 2 часа

От над три години Русия не е давала информация за загубите си в Украйна

Дуайт Айзенхауер

11.02: Айк срещу Монти – изборът, който взриви британското самочувствие

Любопитно Преди 2 часа

Вижте какво се е случило на този ден в историята

Сряда носи мъгла и слънце: От -3 до 7 градуса ни очакват

Сряда носи мъгла и слънце: От -3 до 7 градуса ни очакват

България Преди 2 часа

Вижте прогнозата за времето за следващите няколко дни

Тръмп предупреди Иран с "нещо много крайно"

Тръмп предупреди Иран с "нещо много крайно"

Свят Преди 10 часа

Президентът на САЩ посочи също така, че обмисля изпращането на втори американски самолетоносач

Мистерия с изчезналата майка на известна водеща в САЩ

Мистерия с изчезналата майка на известна водеща в САЩ

Свят Преди 10 часа

Въоръжено лице изглежда е манипулирало камерата на входа на дома ѝ

Ето къде ще е голямото настъпление на Русия

Ето къде ще е голямото настъпление на Русия

Свят Преди 11 часа

Оказва се, че най-голям брой удари са били съсредоточени в три зони

Признаха за проблемa с медалите на Олимпийските игри

Признаха за проблемa с медалите на Олимпийските игри

Свят Преди 11 часа

Медалите за Игрите в Милано-Кортина са изработени от рециклиран метал