Rhythm in der Biologie - es ist ein sehr interessantes Phänomen.Viele Wissenschaftler jetzt in der Forschung des Phänomens beschäftigt.Rhythm in der Biologie - ist ein universelles Prozess bezüglich aller lebenden Organismen.In diesem werden Sie von der Lektüre dieses Artikels zu sehen.
Prinzip der Einheit des Organismus und der Umwelt ist eine der Grundlagen der modernen Wissenschaft.Alle lebenden Organismen sowie supraorganismal System, so dass die Einheit mit der Umgebung, in der sie leben, haben einen Rhythmus all ihrer Prozesse.Vitalfunktionen ihrer untergeordneten periodischen Rhythmen, die eine Antwort auf die Rhythmen des gesamten Universums als Ganzes (Geophysik, Astronomie) zu reflektieren, wie auch der Natur.
PYSokolov, ein russischer Soziologe, sagte, dass die gesamte Flora und Fauna, und mit ihr die Menschen ständig und ewig erleben die Auswirkungen der physischen Welt und erfüllt die rhythmischen Pulsieren Antworten auf den Pulsschlag der Welt.
Welche biologischen Rhythmen?
betrachten im Detail das Konzept für uns von Interesse.Biologischen Rhythmus wiederholen sich Veränderungen in der Art und Intensität der biologischen Phänomenen und Prozessen.Diese Batch-Prozesse haben ein breites Spektrum von Frequenzen.Sie werden auf allen Ebenen der Organisation lebender Systeme gefunden.Die Biosystem härter, so hat es eine größere Anzahl von Biorhythmus.Sie basieren auf der genetischen Ebene fixiert.Rhythm in der Biologie - ein Phänomen, das für die Anpassung und die natürliche Selektion von Organismen sehr wichtig ist.
ist seine Anwesenheit aufgrund der Terminierung von biochemischen Prozessen.Da die lebenden Organismus ist ein hierarchisches System, muss er mit der Synchronisationsoperation der verschiedenen Teilsysteme und die Ebenen nicht nur zeitlich, sondern auch in der biologischen Raum ausgeglichen werden.
In diesem Artikel erfahren Sie mehr darüber, was einen Rhythmus in der Biologie.Erscheinungsformen, Eigenschaften, Beispiele werden nachstehend erörtert.
Chronobiologie: die Entstehung und Entwicklung
Wissenschaft, die die biologischen Rhythmen, genannt Chronobiologie studiert.Es ist seit der Antike, daß die Blüten und Blätter von Pflanzen, in Abhängigkeit von der Tageszeit, um bestimmte Bewegungen ausführen bekannt.Linnaeus selbst im Jahre 1745 erfand die "Blumenuhr" (Bild unten), so dass die Zeit der Schließung der Farben zu bestimmen, und sich lösen.
In der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts wurden durchgeführt, um die erste Studie der zirkadianen Rhythmen haben eine Person wie Körpertemperatur, Harndrang und die Herzfrequenz.Lehrbücher über die Physiologie dieser Zeit gibt es Hinweise auf die Existenz von rhythmischen Funktionen, die entstehen im Organismus endogen sind, das heißt.Im Jahr 1936, dem letzten Satz war endogenen zirkadianen Rhythmen von Pflanzen und Blumen.Zu diesem Zweck wurden auch keine auf sie angewendet äußere Kräfte entfällt.
Weitere Meilensteine in der Entwicklung der Wissenschaft der Chronobiologie - der Eröffnung der Orientierung von Vögeln und Bienen im Flug von der Sonne, Nachweis der menschliche Körper endogenen zirkadianen Rhythmen.Neuer Schwung wurde zu dieser Wissenschaft als Folge der Weltraumforschung gegeben.Nach wie vor ist das Hauptinteresse der Wissenschaftler bei der Untersuchung von biologischen Rhythmen Forschungsjahres, Mond- und Tagesrhythmus.
Rhythmen der physiologischen und adaptive
sind die folgende Einteilung in Bezug auf die Interaktion zwischen Umwelt und Körper.
- adaptive Rhythmen (Biorhythmus) - Schwingungen mit einer Periode in der Nähe der wichtigsten geophysikalischen Zyklen.Ihre Rolle ist es, eine Vielzahl von Organismen gegenüber Umweltveränderungen, die periodisch auftreten, anzupassen.Ihre Häufigkeit ist stabil.
- physiologischen Rhythmen (Arbeiter) - Schwankungen, die die Aktivitäten der physiologischen Systeme des Organismus widerspiegeln.Recht unterschiedlicher Häufigkeit und hängt von dem Zustand des Körpers.
Rhythms von exogenen und endogenen
Rhythmen der Natur Herkunft werden in exogene und endogene unterteilt.Exogene - die Reaktion des Körpers auf Veränderungen der Umwelt.Endogene als Folge der Selbstregulierungsprozesse verzögerten Rückkopplungs auftreten.Sie sind somit Umwelteinflüssen ausgesetzt, die ihre Amplitude und Phasenverschiebung Biorhythmus beeinflussen können.
Rhythms of Biosystems Ebenen der Organisation und Frequenz
Rhythmen sind auch auf den Ebenen der Organisation einer bestimmten Biosystem unterteilt.Sie werden in die Biosphäre, Bevölkerung, Organismus, Organ und Zell unterteilt.
das bei dieser Frequenz sind sie:
- Rhythmen hoher Frequenz (von einem Bruchteil einer Sekunde bis zu 30 Minuten);
- Durchschnitt (von 30 Minuten bis 28 Stunden);
- mezoritmami (ab 28 Stunden bis 7 Tage);
- makroritmami (ab 20 Tagen bis zu einem Jahr);
- megaritmami (Periodizität - 10 Jahre).
Natur Biorhythmus
lebenden Organismus nach der häufigste Hypothese ist eine unabhängige Schwingungssystem, gekennzeichnet durch eine Reihe von Rhythmen, intern verbunden.Cycles Stoffwechsel (Metabolismus und Abbau) in den Zellen kontinuierlich erfolgen.Es ist ein Komplex von verschiedenen biochemischen Reaktionen - Synthese und Abbau von Stoffen.In den Zellen in der Folge in Übereinstimmung mit den Stoffwechselzyklen werden kontinuierlich auftretende Änderungen in der Konzentration verschiedener Substanzen (Metaboliten, Enzyme und Matrix-Transfer-RNA, etc.) in den biochemischen Reaktionen.Die Parameter des inneren Milieus von biologischen Systemen als Ergebnis dieser Reaktionen machen kontinuierliche Schwankungen, ausgehend von den Mittelwerten.
In lebenden Organismen Sensoren, die die Art und Geschwindigkeit der Stoffwechselprozesse zu bestimmen sind allosterische Modulatoren von Hormonen und Unterstützung Rhythmus in der Biologie.Sie sind es, kontinuierlich den Zustand des Körpers zu überwachen.Und es neigt dazu, die Beständigkeit (Homöostase) interne Umgebung aufrechtzuerhalten. - PH, der Temperatur, des osmotischen Drucks, und eine andere Substanz Konzentration Viele Mechanismen sind bei der Aufrechterhaltung der Homöostase beteiligt.Sie werden hauptsächlich auf dem Prinzip der Feedback.Beispielsweise der erhöhten Blutzuckerspiegel auslöst Speicherung der Substanz (in der Form von Glykogen).Im Gegenteil, der Mangel daran zu Glykogenabbaus erhöht.
Schlussfolgerung daraus, Sie tun können, die folgende.In lebenden Organismen ist kein Verfahren kontinuierlich ist.Es sollte auf jeden Fall mit der entgegengesetzten Richtung gewechselt werden:. Arbeit mit Entspannung, Atem ausatmen, Synthese Spaltung, Aufwachen schlafen, und so weiter D. Der Status des lebenden Organismus, daher kann nicht statisch sein.Es wird von einem Ausdruck wie Rhythmus ist.Feststellung, ob diese Eigenschaft ist ein lebender Organismus kann sogar durch einfache Beobachtung hergestellt werden.Sie können feststellen, dass einige (wirklich alle) seiner Energie und physiologische Parameter sind immer in der Lage, Schwankungen sowohl in Amplitude und Frequenz, bezogen auf den Durchschnittswerten zu begehen.
Solche Schwankungen und es Biorhythmus.Mit Hilfe dieser Organismen bereitzustellen Stabilität seiner thermodynamischen Zustand.Ermöglicht Ihnen, erfolgreich an die Umgebung anzupassen, ist es der Rhythmus der zyklischen Veränderungen.Die Definition dieses Phänomen, das wir zuvor in diesem Artikel zitiert.
interne Uhr
optionalen externen Sensor Zeitsynchronisationssystem mit einem hohen Maß an Konsistenz aller Subsysteme.Bei der Entwicklung von angeborenen Sequenzer Funktionen des Körpers mit der Zeit wird sie geändert, so dass sie auf den zeitlichen Verlauf der Umgebung anzupassen.Ein solcher Körper ist in der Lage, "vorhersagen" die Zeit des Tages.Dies ermöglicht es, eine Vielzahl von vor-Effektoren, die sofort in der Antwort enthalten sind, zu verbinden.Zum Beispiel kann die Körpertemperatur, als auch die Plasmaspiegel von Kortikosteroiden in normalen Schlaf beginnt lange vor seinem Abschluss zu steigen.So erwacht manchmal auftritt, bevor das Licht geht an.
Hier sind weitere Beispiele für Rhythmus.Es werden nur die Organismen überleben den Prozess der natürlichen Selektion, die die Fähigkeit, nicht nur in der Wildnis Vielzahl von Änderungen zu fangen, sondern auch im Takt der externen Vibrationen Ihrer Rhythmusmaschine anzupassen hat.Zum Beispiel die Tiere alternativen Rhythmen der Wachheit und Schlaf, so hilft es, günstige Voraussetzungen für die Produktion von Lebensmitteln zu gewährleisten.Die Art der Fortpflanzungssystem (Zeiträume von Unfruchtbarkeit und Fruchtbarkeit) wird auch auf die Umweltbedingungen angepasst sind die optimale, um Nachkommen zu erhöhen.Viele Vögel fliegen Süden im Herbst.Dies ist ein Beispiel, wie der Rhythmus manifestiert.Biologie kennt und viele andere Beispiele.So überwintern einige Tiere.Dies ermöglicht ihnen, trotz der Tatsache, dass die äußeren Umweltbedingungen extrem sind zu überleben.
Tägliche Biorhythmus
zirkadianen Rhythmik in der Biologie - was ist das?Seien wir ehrlich.Für die tägliche (circadian) Biorhythmus solche Phänomene und Veränderungen in der Art und Intensität der biologischen Prozesse, die Frequenz der Wiederholung, die 24 ± 4 Stunden.Die meisten der physiologischen und biochemischen Stoffwechselprozesse, die Bewegung, die Entwicklung, das Wachstum, für die diese Rhythmen, die durch den zirkadianen (täglich) Rhythmus der Umwelt verursacht werden.Es wiederum zur Drehung um die Achse des Planeten verwandt.Beispiele für solche Verfahren Umsatz, Körpertemperaturänderung, die Frequenz der Zellteilung.Für alle von ihnen, gekennzeichnet durch einen Tagesrhythmus.
Biologie - die Wissenschaft, die nicht nur Tiere, sondern auch Pflanzen studiert.Letztere sind insbesondere in der Nacht Rhythmus Zyklen beobachtet Absenken und Schließen der Blätter von Blumen.Im Tagesverlauf zu öffnen.Die Rhythmen werden beibehalten, auch wenn das Sonnenlicht nicht verfügbar.Dies wurde durch seine Experimente SE bestätigtShnol, russische Biophysiker.Er gab das Beispiel von Bohnen Bürgermeister.Seine Blätter stieg und fiel am Morgen und am Abend, auch wenn die Anlage in einem dunklen Raum.Es fühlte sich an, als ob Zeit und interne physiologische Uhr definieren.
Pflanzen in der Regel die Dauer des Tages wird durch den Übergang von einer Form zur anderen Pigments Phytochrom Schwankungen des Sonnenlichtes (seine spektrale Zusammensetzung) bestimmt.Zum Beispiel ist die Sonne bei Sonnenuntergang rot, weil rotes Licht hat die längste Wellenlänge und kleiner als die blauen, verstreut.In der Dämmerung oder Abendlicht eine Menge von roten und Infrarotstrahlung.Diese Pflanzen wahrnehmen, welche die Tagesrhythmus.
Biologie - die Wissenschaft, die bis heute eine Menge Erfahrung Beobachten der verschiedenen Tiere gewonnen.Es hat sich insbesondere herausgestellt, dass der Wechsel der Perioden der Ruhe und Aktivität der Tiere (Tag und Nacht) betrifft auch circadiane Rhythmen.Für sie ist das Timing wichtig, nicht absolut, sondern relativ.Sie müssen wissen, wenn die Sonne steigt und zu sitzen, als Tag für die Verwendung des Lichts von Tag und Nacht Nahrung zu suchen - dunkel.
ein Beispiel geben - Blick auf den Tagesrhythmus der Wohnung an der Atlantikküste Winkerkrabben.Es ändert seine Farbe und zeigt den Tagesrhythmus.Biologie - die Wissenschaft, die, wie andere auch, um Muster zu identifizieren.Für welche Krabben ändert seine Farbe?Seien wir ehrlich.
Crab Morgen leichter, aber wenn die Sonne aufgeht über dem Horizont, wird es dunkler.In der Rolle eines Schutzpigment schützt die Winkerkrabben aus den sengenden Strahlen der Sonne.Wenn es Ebbe, dann hilft es, eine dunkle Farbe auf Küstensand unbemerkt.Und es ist dort in der Suche nach Nahrung in die Krabben gesendet.
zirkadianen Rhythmus des Menschen
Über 300 physiologischen Funktionen, die im menschlichen Körper beobachtet Tagesrhythmus haben.Körpergewicht, bezogen auf den menschlichen circadianen Systems, ist ein Maximum von 18-19 Stunden, Atemfrequenz - 13-16 Stunden, Herzfrequenz - 15-16 Stunden Blutspiegel von roten Blutzellen - in 11-12 Stunden, Leukozyten - 21-23 Stunden, und so weiter. d.
Mentale Prozesse werden beschleunigt und verlangsamt in den Abend in den Morgen.Auf den Rhythmen der mentalen und physiologischen Funktionen, die wiederum wirkt sich auf die Änderung der Wachheit und Schlaf, Ruhe und Aktivität.Es hängt von vielen Faktoren im Wachzustand Leistungskurve Parameter:. Die Motivation, die Nahrungsaufnahme, die Gesamtsituation, Persönlichkeitstyp und so weiter D.
Begriff "desynchronosis" zeigen eine Verletzung in einem biologischen System Zeit der Bestellung Rhythmen.Die Studie dieser Mechanismen ist von großer Bedeutung in der Organisation der Arbeit und Rest des Personals, bei der Durchführung der verschiedenen Vorsorgemaßnahmen zum Schutz der Gesundheit.Desinhroz, insbesondere ist bei Personen, die Langstreckenflüge (4-5 Zeitzonen) gemacht haben, durch Ändern des Modus von Tag und Nacht, und die Astronauten bei der Begehung der Raumfahrt zu sehen.
Lunar Biorhythmus
Tsirkalunarnye (Mond) Biorhythmus - Rhythmen, deren Periode durchschnittlich 29,53 Tage.Diese Rhythmen in der Biologie entsprechen dem Mond-Monats-Zyklus, das heißt, der Zyklus der Mondphasen.
In vielen geophysikalischen Prozesse beeinflussen die Häufigkeit der Rotation des Mondes um die Erde.Beispielsweise Ändern einer Leuchte bei Nacht, Temperatur, Luftdruck, Magnetfeld der Erde, der Windrichtung.Alle diese Phänomene für tsirkalunarnyh Rhythmen sind temporäre Zeiger.
Meeresorganismen sind die eindrucksvollsten Beispiele dafür, wie diese Rhythmen beeinflussen die Lebensvorgänge gefunden.Zum Beispiel Palolo marine Würmer auf Korallenriffen leben, im Oktober und November, die letzten 10 Tage des Mondzyklus und damit zu einer bestimmten Tageszeit, das Wasser trennt den Rücken, die mit den Produkten des reproduktiven Systems gefüllt ist.Es ist für die Fortpflanzung notwendig.
Mondzyklen mit Perioden der Fruchtbarkeit und der Befruchtung kann nicht nur synodic (wie im vorherigen Beispiel).Es gibt auch sigisic Abständen von 14,7 Tage.Zum Beispiel, eine Art von Fisch an der Küste des Golfs von Kalifornien, dem Vollmond und Neumond (bei Flut) gefunden, legt Eier am Strand.Es entwickelt sich innerhalb von 14 Tagen am Strand und im Wasser fällt mit der nächsten Flut.
Mondschein, wie wir bereits erwähnt haben, macht den Unterschied Beleuchtung bei Nacht.Dies stellt sicher, dass die Aktivität der Tiere, die die Nacht hindurch Änderungen des Lebensstils sind.Selbst wenn wir die Wirkung von Mondlicht auszuschließen im Labor wird die Periodizität tsirkalunarnyh Prozesses aufrechterhalten.Es könnte aufgrund anderer Faktoren, die dem Mondzyklus bezogen ist.Beispielsweise wird dieses Magnetfeld Schwingungen des Planeten.
Mondzyklus beeinflußt auch das Wachstum von Pflanzen.Dies kann durch den Renditeschwankungen Radieschen, Kartoffeln und Hülsenfrüchte veranschaulicht werden.Für eine lange Zeit werden die Mondkalender verwendet, um festzustellen, die optimale Zeit, um landwirtschaftliche Tätigkeiten und Pflanzung.
Jahres Biorhythmus
Tsirkannualnye (jährlich) Biorhythmus in der Biologie haben die Schwingungsdauer beträgt 1 Jahr ± 2 Monaten.Sie sind mit der Rotation der Sonne um unseren Planeten verbunden.
beachten Sie diese Rhythmen in allen Organismen, von tropisch bis Polarzonen.Intensität, mit ihnen zu, wenn Breite zunimmt.Rhythmusanalyse erlaubt die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass die Organismen bewohnen die polaren und gemäßigten Zonen, die am deutlichsten saisonale Unterschiede gibt, scheint es klar.Die Basis des Jahres Biorhythmus umfassen erstens die adaptiven Reaktionen, die in Reaktion auf eine Änderung in der wichtigsten Parameter der Umgebung (Wasser Modus quantitativen und qualitativen Zusammensetzung von Lebensmitteln, Temperatur) auftreten.
Zweitens ist die Antwort des Körpers auf die Signalumgebung Faktoren (zum Beispiel Veränderungen der geomagnetische Feldintensität, Tageslänge, das Auftreten bestimmter chemischer Bestandteile).Manifest Jahres Biorhythmus, zum Beispiel, in den Erscheinungen der Migrationen, Migrationen, Sommer und Winterschlaf, Reproduktionsprozesse, und so weiter. D.
Viele Tierruhezustand hilft, die ungünstigen Zeitraum überleben.Überraschenderweise genau zu bestimmen, den Tieren die Zeit für sie.Der Bär zum Beispiel behält immer seine Höhle am Vorabend der Schneefall.Und dann schläft er bis April, bis die Temperatur 12 ° C (dh 5,5 Monate).Zu diesem Zeitpunkt ist es durch die in dem Fall angesammelte Fett unterstützt.Die Aktie ist nahezu ein Drittel des Körpergewichts des Tieres.Die Körpertemperatur eines Bären im Winterschlaf wird von etwa 10 ° C reduziert wird, verringert das 3-fache der Frequenz der den Atem an.Dies hilft, lebenswichtige Ressourcen bei warmem Wetter sammelt zu speichern.Also der Rhythmus des Körpers manifestiert Bär.Wenn Sie den Rhythmus zu brechen, und das Tier legte sich in der Höhle aus irgendeinem Grund plötzlich aufgewacht in der Mitte des Winters, war er fast zum Scheitern verurteilt.
