Rhythm i biologi - det er et meget interessant fænomen.Mange videnskabsmænd nu engageret i forskning af dette fænomen.Rhythm i biologi - er en universel fremgangsmåde med hensyn til alle levende organismer.I denne vil du se ved at læse denne artikel.
princippet om ét samlet af organismen og miljø er et af principperne for moderne videnskab.Alle levende organismer, samt supraorganismal-system, hvilket gør enhed med det miljø, de lever, har en rytme alle dens processer.Vitale funktioner deres underordnede periodiske rytmer, der afspejler et svar til rytmerne af hele universet som helhed (geofysiske, astronomiske), såvel som naturen.
PYSokolov, en russisk sociolog, sagde, at hele flora og fauna, og med den de mennesker konstant og evigt oplever virkningerne af den fysiske verden, og opfylder de rytmiske pulserende svar på bankende puls af verden.
Hvad er biologiske rytmer?
overveje i detaljer begrebet interesse for os.Biologiske rytmer er gentagne ændringer i naturen og intensiteten af biologiske fænomener og processer.Disse batchprocesser har en bred vifte af frekvenser.De findes på alle niveauer i organisationen af levende systemer.Biosystemet hårdere, så det har et større antal biorytmer.De er fastgjort på det genetiske niveau.Rhythm i biologi - et fænomen, der er meget vigtigt for tilpasning og naturlig udvælgelse af organismer.
Dens tilstedeværelse skyldes timingen af biokemiske processer.Da den levende organisme er et hierarkisk system, det skal være afbalanceret med synkroniseringen driften af sine forskellige delsystemer og niveauer, ikke kun i tid, men også i den biologiske rum.
I denne artikel vil du lære mere om, hvad en rytme i biologi.Manifestationer, egenskaber, eksempler vil blive diskuteret nedenfor.
Chronobiology: fremkomsten og udviklingen
videnskab, som studerer de biologiske rytmer, kaldet chronobiology.Det er velkendt siden oldtiden, at kronbladene og blade af planter, afhængigt af tidspunktet på dagen for at udføre visse bevægelser.Linné selv i 1745 opfandt "blomsten uret" (billedet nedenfor), giver mulighed for at bestemme tidspunktet for lukning af farver og blive løs.
I første halvdel af det 19. århundrede blev gennemført den første undersøgelse af døgnrytmen har en person som kropstemperatur, hyppighed af vandladning og puls.Lærebøger om fysiologi af denne periode der er indikationer på, at der findes rytmiske funktioner, som er endogene, dvs. opstår i organismen.I 1936, det sidste sæt var endogene døgnrytmen af planter og blomster.Til dette formål blev der nogen ydre kræfter, dem fjernet.
Andre milepæle i udviklingen af videnskab chronobiology - åbningen af orienteringen af fugle og bier i flugt af solen, bevis for de menneskelige krop endogene døgnrytmen.Et nyt afsæt blev givet til denne videnskab som et resultat af rumforskning.Som før, den vigtigste interesse forskere i studiet af biologiske rytmer forskning er årlige, månens og døgnets rytmer.
rytmer fysiologiske og adaptive
er følgende klassificering med hensyn til samspillet mellem miljø og krop.
- adaptive rytmer (biorytmer) - vibrationer er lavet med en periode tæt på de vigtigste geofysiske cyklusser.Deres rolle er at tilpasse en række forskellige organismer til miljømæssige ændringer, der sker med jævne mellemrum.Deres frekvens er stabil.
- fysiologiske rytmer (arbejdstagere) - udsving, der afspejler de aktiviteter, fysiologiske systemer af en organisme.Hyppigheden varierer betydeligt og afhænger af tilstanden af kroppen.
Rhythms af eksogene og endogene
rytmer i naturen oprindelse er opdelt i eksogene og endogene.Eksogent - kroppens reaktion på miljøforandringer.Endogen opstå som følge af selvregulerende processer med forsinket feedback.De er således udsat miljømæssige påvirkninger, som kan påvirke deres amplitude og fase skift biorytmer.
Rhythms af Biosystem niveauer i organisationen og frekvens
Rhythms er også delt på niveauerne af afholdelse af en bestemt Biosystem.De er opdelt i biosfæren, befolkning, organisme, orgel og celle.
På sit frekvens de er:
- rytmer høj frekvens (fra en brøkdel af et sekund til 30 minutter);
- gennemsnit (fra 30 minutter til 28 timer);
- mezoritmami (fra 28 timer til 7 dage);
- makroritmami (fra 20 dage til et år);
- megaritmami (hyppighed - ti år).
Nature biorytmer
levende organisme, ifølge den mest almindelige hypotese er en uafhængig oscillerende system er kendetegnet ved et sæt af rytmer, internt forbundet.Cykler metabolisme (stofskifte og katabolisme) i cellerne kontinuerligt forekomme.Det er et kompleks af forskellige biokemiske reaktioner - syntese og nedbrydning af stoffer.I cellerne som følge, i overensstemmelse med de metaboliske cyklusser løbende forekommende ændringer i koncentrationer af forskellige stoffer (metabolitter, enzymer og matrix transfer-RNA, etc.) involveret i de biokemiske reaktioner.Parametrene for det interne miljø i biologiske systemer som følge af disse reaktioner foretage løbende udsving, afvige fra gennemsnittene.
i levende organismer sensorer, der bestemmer arten og hastigheden af metaboliske processer er allosteriske modulatorer af hormoner og støtte rytme i biologi.Det er dem løbende overvåge tilstanden af kroppen.Og det har en tendens til at opretholde den konstans (homeostase) interne miljø -. PH, temperatur, osmotisk tryk, og andre koncentration stof Mange mekanismer er involveret i vedligeholdelse af homeostase.De er hovedsagelig baseret på princippet om feedback.For eksempel den overskydende blodsukker udløser lagring af stoffet (i form af glykogen).Tværtimod mangel på fører til øget glycogennedbrydning.
konklusion fra dette, kan du gøre følgende.I levende organismer, ikke er kontinuerlig.Det skal helt sikkert være vekslede med den modsatte retning:. Arbejde med afslapning, åndedræt udånder, syntese spaltning, vågner sove, og så videre D. Status for den levende organisme, og dermed ikke kan være statisk.Det er kendetegnet ved et udtryk som rytme.Vurdering af, om denne egenskab er en levende organisme kan produceres selv ved simpel observation.Du vil måske bemærke, at nogle (faktisk alle) af sin energi og fysiologiske parametre er altid i stand til at begå udsving i både amplitude og frekvens i forhold til de gennemsnitlige værdier.
Sådanne udsving og der biorytmer.Ved hjælp af disse organismer skabe stabilitet sin termodynamiske tilstand.Giver dig mulighed for at kunne tilpasse sig til miljøet, er rytmen af cykliske forandringer.Definitionen af dette fænomen, vi citerede tidligere i denne artikel.
indre ur
valgfri ekstern sensor tid synkronisering system med en høj grad af ensartethed i alle dets delsystemer.I udviklingen af kroppens medfødte sequencer funktioner med tiden ændres, gør det muligt at tilpasse sig til den tidsmæssige profil af miljøet.Sådant organ er i stand til at "forudsige" tidspunktet på dagen.Dette gør det muligt at tilslutte en række af præ effektorer, der indgår i svaret med det samme.For eksempel kropstemperaturen, samt plasmaniveauer af kortikosteroider i normal søvn begynder længe før hans graduering til at stige.Så vække nogle gange sker, før lyset tændes.
Her er andre eksempler på rytme.Kun de organismer overleve processen med naturlig udvælgelse, som har evnen til ikke blot at fange i naturen forskellige ændringer, men også justere til rytmen af eksterne vibrationer din rytme maskine.For eksempel dyrene alternative rytmer vågenhed og søvn, så det er med til at sikre gunstige betingelser for produktion af fødevarer.Arten af det reproduktive system (perioder med infertilitet og frugtbarhed) er også tilpasset de miljømæssige forhold er de mest optimale til at hæve afkom.Mange fugle flyver sydpå i efteråret.Dette er et eksempel på, hvordan rytmen manifesteret.Biologi kender og mange andre eksempler.Så dvale nogle dyr.Dette gør dem i stand til at overleve på trods af det faktum, at de ydre miljømæssige forhold er ekstreme.
Daily biorytmer
døgnrytmen rytme i biologi - hvad er det?Lad os se det i øjnene.Til daglig (døgnrytmen) biorytmer er sådanne fænomener og forandringer i naturen og intensiteten af biologiske processer, hyppigheden af gentagelsen, der er 24 ± 4 timer.De fleste af de fysiologiske og biokemiske processer i stofskiftet, bevægelse, udvikling, vækst, underlagt disse rytmer, som er forårsaget af døgnrytmen (dagligt) rytme af miljøet.Det til gengæld forbundet til rotation omkring aksen af planeten.Eksempler på sådanne processer metaboliske sats, kropstemperatur variation, hyppigheden af celledeling.For dem alle er kendetegnet ved en daglig rytme.
Biologi - den videnskab, som studerer ikke kun dyr, men også planter.Sidstnævnte især observeres ved nat rytme cyklusser sænkning og lukning af bladene af blomster.I løbet af dagen de åbner.De rytmer bevares, selv når sollyset er ikke tilgængelig.Dette blev bekræftet af hans eksperimenter SEShnol, russisk biofysiker.Han gav som eksempel bønner borgmester.Dens blade steg og faldt i morgen og aften, selv om anlægget er i et mørkt rum.Det føltes som om tiden og intern fysiologiske ur definere det.
Planter normalt varigheden af dagen er bestemt af overgangen fra en form til en anden pigment phytochrome for variationer af sollys (dens spektrale sammensætning).For eksempel solen ved solnedgang rød fordi rødt lys har den længste bølgelængde og mindre end den blå, spredt.I skumringen eller solnedgang lys en masse rød og infrarød stråling.Dette opfatter planter, der viser den daglige rytme.
Biologi - videnskaben, som til dato har fået en masse erfaring at observere de forskellige dyr.Det har vist sig navnlig, at vekslen mellem perioder med hvile og aktivitet af dyrene (dag og nat) vedrører også døgnrytmen.For dem, timingen er vigtigt ikke absolut, men relativ.De har brug for at vide, når solen vil stige og sidde, som dag for at søge efter føde brug af lys dag og nat - mørke.
give et eksempel - se den daglige rytme for at dvæle ved Atlanterhavskysten spillemand krabber.Det ændrer dens farve, der viser den daglige rytme.Biologi - videnskaben, der ligesom andre, for at identificere mønstre.For hvad krabbe skifter farve?Lad os se det i øjnene.
Krabbe morgen lettere, men når solen står op over horisonten, bliver det mørkere.Spiller rollen som en beskyttende pigment beskytter spillemand krabber fra den brændende stråler fra solen.Hvis det er lavvande, så hjælper det at være en mørk farve på kystnære sand ubemærket.Og det er der i søgen efter mad sendt til krabber.
døgnrytme hos mennesker
Omkring 300 fysiologiske funktioner, der har døgnrytmer observeret i den menneskelige krop.Legemsvægt, baseret på det menneskelige døgnrytmen systemet, er et maksimum på 18-19 timer, åndedrætsorganerne sats - 13-16 timer, puls - 15-16 timer, blodets indhold af røde blodlegemer - i 11-12 timer, leukocytter - 21-23 timer, og så videre. d.
mentale processer accelereres og bremses i aften om morgenen.På rytmerne af psykiske og fysiologiske funktioner, til gengæld påvirker ændringen af vågenhed og søvn, hvile og aktivitet.Det afhænger af mange faktorer under kurven parametre vågenhed ydeevne:. Graden af motivation, fødeindtagelse, den generelle situation, personlighed type, og så videre D.
udtrykket "desynchronosis" indikerer en overtrædelse i et biologisk system tid bestilling rytmer.Studiet af dens mekanismer er af stor betydning i tilrettelæggelsen af arbejdet og resten af personalet, i udførelsen af forskellige forebyggende foranstaltninger til beskyttelse af sundheden.Desinhroz især ses hos personer, som har gjort langdistance flyvninger (4-5 tidszoner), ved at ændre tilstand fra dag til nat, og astronauterne i provision på rumfart.
Lunar biorytmer
Tsirkalunarnye (Månens) biorytmer - rytmer, hvis periode er et gennemsnit på 29,53 dage.Disse rytmer i biologi svarer til månens-måneders cyklus, dvs. den cyklus af månefaser.
I mange geofysiske processer påvirker hyppigheden af rotation af månen rundt om planeten.For eksempel ændrer et lys om natten, temperatur, lufttryk, magnetfelt af jorden, vindretningen.Alle disse fænomener for tsirkalunarnyh rytmer er midlertidige pointere.
marine organismer har fundet de mest imponerende eksempler på, hvordan disse rytmer påvirker livsprocesser.For eksempel Palolo marine orme lever på koralrev, i oktober og november, de sidste ti dage af månens cyklus, og dermed på et bestemt tidspunkt på dagen, vandet adskiller ryggen, som er fyldt med produkter fra det reproduktive system.Det er nødvendigt for forplantning.
månecyklus med perioder med frugtbarhed og befrugtning kan ikke kun være synodiske (som i det foregående eksempel).Der er også sigisic intervaller på 14,7 dage.For eksempel er en type fisk fundet på bredden af Gulf of California, fuldmånen og nymåne (ved højvande) lægger æg på stranden.Det udvikler inden for 14 dage på stranden og i vandet falder med det næste tidevand.
måneskin, som vi allerede har nævnt, gør forskellen belysning om natten.Dette sikrer, at aktiviteten af de dyr, der er om aftenen eller natten livsstilsændringer.Selv hvis vi udelukker effekten af måneskin i laboratoriet, er hyppigheden tsirkalunarnyh proces opretholdes.Det kunne være på grund af andre forhold relateret til månens cyklus.For eksempel, magnetiske denne felt svingninger af planeten.
månens cyklus påvirker også væksten af planter.Dette kan illustreres af udsving udbytte radiser, kartofler og bælgplanter.I lang tid er de månens kalendere bruges til at hjælpe med at bestemme det optimale på landbrugsvirksomhed, og beplantning.
Årlig biorytmer
Tsirkannualnye (årlige) biorytmer i biologi har svingningerne periode 1 år ± 2 måneder.De er forbundet med rotationen af Solen omkring vores planet.
overholder disse rytmer i alle organismer, fra tropiske til polare områder.Intensitet stiger med dem som breddegrader stiger.Rytmeanalysen tillod forskerne til at konkludere, at de organismer, der lever de polære og tempererede zoner, der er mest mærkbare sæsonbetonede forskelle, det fremgår tydeligt.Grundlaget for den årlige biorytmer omfatter for det første, de adaptive responser, der opstår som reaktion på en ændring i de vigtigste parametre for miljøet (vand tilstand, kvantitativ og kvalitativ levnedsmiddelsammensætning, temperatur).
det andet er det kroppens reaktion på signalet miljø faktorer (fx ændringer i geomagnetiske felt intensitet, fotoperiode, forekomsten af visse kemiske komponenter).Åbenbart årlige biorytmer, for eksempel i fænomenerne migrationer, migrationer, sommer og vinter dvale, reproduktive processer, og så videre. D.
Mange dyr dvale hjælper til at overleve den ugunstige periode.Overraskende nøjagtig bestemmelse af dyr tid for hende.Bjørnen, for eksempel, altid holder sin hule på tærsklen til snefald.Og så er han sover indtil april, indtil temperaturen er 12 ° C (dvs. 5,5 måneder).På dette tidspunkt er det understøttet af fedt akkumuleret i efteråret.Sit lager er næsten en tredjedel af legemsvægten af dyret.Kropstemperaturen hos en bjørn under dvaletilstand reduceres med ca. 10 ° C, 3-fold reduceret hyppigheden af hans ånde.Dette hjælper med at spare vitale ressourcer akkumuleret i varmt vejr.Så rytmen af kroppen er manifesteret bjørn.Hvis du bryder rytmen, og udyret fastsætter i hulen anden grund eller pludselig vågnede op midt om vinteren, blev han næsten dødsdømt.
