biologicheskie-chasy

Биологические часы

Давным-давно наши предки подметили, что цветы распускаются и закрываются в определенное время суток, что каждая певчая птица просыпается и начинает петь по строгому распорядку, что и человек пробуждается по утрам в одно и то же время. Новая наука — биоритмология — установила, что эти явления определяются ходом «биологических часов». Они регулируют различные ритмы процессов жизнедеятельности — суточные, приливно-отливные, лунные, сезонные.

У животных и человека обнаружено несколько десятков физиологических процессов, для которых характерны четкие суточные колебания. Большинство из них наиболее выражено в период бодрствования, который у человека и многих животных обычно совпадает с дневным, светлым, временем суток. Так, при обычном режиме у человека наибольшие значения частоты пульса, температуры тела, потребления кислорода, выделения углекислоты отмечаются около 16—18 часов, а их наименьший уровень — около 5— 7 часов. Кровяное давление понижено в ночное и утреннее время и достигает максимума примерно к 18 часам. Днем, когда сердце несет большую нагрузку, питающие его сосуды расширены, а ночью сужены. Кстати, этим можно объяснить тот факт, что инфаркт миокарда чаще возникает в ночное время.

Благодаря влиянию солнца на биологические часы животные ориентируются во времени и пространстве. Пчелы находят дорогу к местам, где много нужных им цветов, и собирают нектар в определенное время, когда его бывает больше. Перелетные птицы обладают способностью к «навигационной» ориентации; многие рыбы так же легко ориентируются по солнцу. Загадочны исключительные «штурманские» способности у некоторых видов морских черепах. Следуя точному курсу, они преодолевают тысячемильные морские просторы, и ничто не может заставить их свернуть с маршрута.

Суточные ритмы клеточных делений, роста, фотосинтеза, дыхания, свечения одноклеточных водорослей доказывают наличие биологических часов в каждой отдельной клетке. Обнаружены они и в изолированных частях растений, и в отдельных органах животных. В организме биологические часы взаимодействуют сложным образом. Ими управляет центральная нервная система. Механизм часов связан с биохимическими и биофизическими процессами, происходящими в клетках, органах и системах в определенном темпе и ритме.

Из многих геофизических циклов самым главным синхронизатором биоритмов выступает чередование света и темноты. Однако смена времен года сопровождается постоянным смещением времени восхода и захода солнца (то есть изменением длительности дня и ночи). Растения и животные вынуждены реагировать на постоянные изменения внешних циклов. Поэтому в естественных условиях они живут не по 24-часовому распорядку, как люди. Суточные ритмы у них только приблизительно суточные. Как показывают эксперименты, период таких ритмов у растений составляет 22— 28 часов, а у большинства животных — 23—26 часов.

Важное практическое значение имеет то обстоятельство, что непрерывное освещение или постоянная темнота нарушают нормальное развитие растений. Непрерывное освещение вызывает, к примеру, у томатов замедление роста, заболевание хлорозом, у гороха — резко возрастающую изменчивость. Заболевание томатов «лечат», а изменчивость гороха устраняют путем чередования света и темноты или смены температур на основе 24-часового цикла.

Но если цикл смены света и темноты будет резко отличаться от суточного (скажем, 12-часовые «сутки»), то это окажет на растения даже более сильное отрицательное воздействие, чем длительное непрерывное освещение.
Постоянная температура также вредно влияет на растения. Так, она неблагоприятно действует на вегетативное развитие томатов и образование плодов. Выращивание гороха при постоянной температуре приводит к снижению его роста от поколения к поколению и, в конечном счете, к вырождению. Таким образом, для нормального развития растений крайне важно воздействовать на них циклически — чередованием света и темноты, относительно низкой и более высокой температуры. Причем период цикла должен быть близким к 24-часовому.

Leave a comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Top