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
Мелания Тръмп почете жени с изключителна смелост – сред тях и заложница на "Хамас"

Мелания Тръмп почете жени с изключителна смелост – сред тях и заложница на "Хамас"

Свят Преди 3 минути

Амит Сусана разказа за новата си перспектива върху свободата, след като бе освободена от плен на 30 ноември 2023 г

<p>Израел разширява операцията в Газа, нареди на <strong><span style="color:#ff0000;">жителите да напуснат</span></strong></p>

Израел обяви, че ще завземе още територии в Газа, нареди на жителите да напуснат

Свят Преди 6 минути

Говорителят на израелската армия за арабските медии късно във вторник нареди на жителите в южния район Рафах в Газа да напуснат домовете си и да се преместят на север

Костадинов: Настояваме за незабавна оставка на правителството

Костадинов: Настояваме за незабавна оставка на правителството

България Преди 37 минути

Костадинов определи като "скандална пасивността на правителството" при смъртта на българския служител на ООН капитан Марин Маринов в Ивицата Газа

„Вече не се вцепенявам“ – Теди Суимс за борбата със зависимостите и силата на терапията

„Вече не се вцепенявам“ – Теди Суимс за борбата със зависимостите и силата на терапията

Любопитно Преди 53 минути

Суимс признава, че е разчитал на алкохол и наркотици, за да се справя с проблемите си

ПП-ДБ за вота на недоверие: В този нелеп цирк ние няма да участваме

ПП-ДБ за вота на недоверие: В този нелеп цирк ние няма да участваме

България Преди 53 минути

Група проруски партии хаби пленарно време, отсече Надежда Йорданова

Мъж твърди, че е бил насилен на парти на Пъф Деди в присъствието на Бионсе и Джей Зи

Мъж твърди, че е бил насилен на парти на Пъф Деди в присъствието на Бионсе и Джей Зи

Свят Преди 1 час

В жалбата събитието е описано като „откачено“

Нова катастрофа в Плевенско: Тир се обърна край мястото, където загина дете

Нова катастрофа в Плевенско: Тир се обърна край мястото, където загина дете

България Преди 1 час

По информация на Пътната агенция камионът е излязъл от платното

Островът на смъртта: Мястото, където змиите властват

Островът на смъртта: Мястото, където змиите властват

Любопитно Преди 2 часа

За да се осигури безопасността на хората, достъпът до острова се контролира от бразилските военноморски сили

Първият F-16 каца на летище Граф Игнатиево

Първият F-16 каца на летище Граф Игнатиево

България Преди 2 часа

Самолетът ще прелети от САЩ до Европа в група със словашки изтребители

Заради по-високите тол такси: Транспортният бранш заплаши с протести

Заради по-високите тол такси: Транспортният бранш заплаши с протести

България Преди 2 часа

Превозвачите настояват за облекчения, както е в другите държави

"Накара ни да почистим собствената си кръв": Говорят пребитите метеоролози на връх Мургаш

"Накара ни да почистим собствената си кръв": Говорят пребитите метеоролози на връх Мургаш

България Преди 2 часа

Румяна и Георги Златанови с разказаха за преживяното

Тръмп отбелязва „Деня на освобождението“ с обещание за нова вълна от мита

Тръмп отбелязва „Деня на освобождението“ с обещание за нова вълна от мита

Свят Преди 2 часа

Според Тръмп новите мита ще поставят началото на „златната епоха“ на Америка

Брутална агресия между непълнолетни във Варна, майка се включи в боя (ВИДЕО)

Брутална агресия между непълнолетни във Варна, майка се включи в боя (ВИДЕО)

България Преди 2 часа

Тя твърди, че дъщеря ѝ е била главната потърпевша

Паметта на кой виден чудотворец почитаме днес

Паметта на кой виден чудотворец почитаме днес

Любопитно Преди 2 часа

Целия си живот той прекарал в молитва и монашески подвизи

Странната гробница на фараона Шепсескаф може да има астрономическо обяснение

Странната гробница на фараона Шепсескаф може да има астрономическо обяснение

Любопитно Преди 3 часа

Какво е астрономическото обяснение четете в следващите редове

Бившият футболист Дани Кики може да влезе в затвора за 15 години

Бившият футболист Дани Кики може да влезе в затвора за 15 години

България Преди 3 часа

Германия поиска от България да го екстрадира по подозрение за участие в отвличане и рекет