קצב בביולוגיה - הוא תופעה מאוד מעניינת.מדענים רבים עכשיו עוסקים במחקר של תופעה זו.קצב בביולוגיה - הוא תהליך אוניוורסלי ביחס לכל יצורי החיים.בזה תוכל לראות על ידי קריאת מאמר זה.עיקרון
של האחדות של האורגניזם והסביבה הוא אחד מהעקרונות של המדע מודרני.כל יצורי החיים, כמו גם מערכת supraorganismal, מה שהופך את האחדות עם הסביבה בה הם חיים, יש לי כל התהליכים שלה קצב.פונקציות חיוניות של מקצבים התקופתיים הכפופים המשקפות את תגובה למקצבים של היקום כולו ככולו (גיאופיזיים, אסטרונומיים), כמו גם אופי.
PYסוקולוב, סוציולוג רוסי, אמר שכל החי וצומח, ואיתו כל הזמן והאנשים לנצח חווים את ההשפעות של העולם הפיזי ופוגש את התגובות פועמות קצביות לדופק הפועם של העולם.
מה הם מקצבים ביולוגיים?
לשקול בפירוט את הרעיון שמעניין אותנו.מקצבים ביולוגיים שינויים חוזרים ונשנים בטבע ועוצמת תופעות ותהליכים ביולוגיים.יש תהליכים אצווה אלו מגוון רחב של תדרים.הם נמצאים בכל רמה של הארגון של מערכות חיים.Biosystem קשה יותר, ולכן יש מספר גדול יותר של הקצב הגופני.הם קבועים ברמה הגנטית.קצב בביולוגיה - תופעה שהיא חשוב מאוד להסתגלות וברירה טבעית של יצורים.נוכחותה
היא בשל העיתוי של תהליכים ביוכימיים.מאז אורגניזם החי היא מערכת היררכית, זה צריך להיות מאוזנת עם פעולת הסנכרון של תת-מערכותיה השונות ורמות לא רק בזמן, אלא גם במרחב הביולוגי.
תוכל ללמוד במאמר זה יותר על מה קצב בביולוגיה.גילויים, מאפיינים, דוגמאות יידונו בהמשך.
Chronobiology: מדע
ההופעה ו פיתוח שחוקר את המקצבים הביולוגיים, chronobiology נקרא.זה ידוע היטב מאז ימי קדם שעליי הכותרת והעלים של צמחים, בהתאם לשעה ביום לביצוע תנועות מסוימות.לינאוס אפילו בשנת 1745 המציא את "שעון הפרחים" (בתמונה למטה), המאפשר לקבוע את מועד סגירה של צבעים ולהיות משוחררים.
במחצית הראשונה של המאה ה -19 נערך לי המחקר הראשון של מקצבי היממה אדם כגון טמפרטורת גוף, תדירות מתן שתן וקצב לב.ספרי לימוד בפיסיולוגיה של תקופה זו יש סימנים לקיומו של פונקציות קצביות, שהם אנדוגני, דהיינו להתעורר באורגניזם.בשינה 1936, הקבוצה הסופית הייתה מקצבי היממה אנדוגני של צמחים ופרחים.לשם כך, כל כוחות חיצוניים שהוחלו עליהם בוטלו.
אבן דרך נוסף בהתפתחות המדע של chronobiology - פתיחת הכיוון של ציפורים ודבורים בטיסה על ידי השמש, ההוכחה של מקצבי היממה אנדוגני גוף אדם.תנופה חדשה ניתנה למדע זה כתוצאה מחקר החלל.כמו בעבר, העניין העיקרי של מדענים במחקר של מחקר מקצבים ביולוגיים הוא מקצבים שנתי, ירח ויומי.מקצבי
של
הפיזיולוגי והסתגלות הם הסיווג במונחים של האינטראקציה בין הסביבה והגוף הבא.מקצבי
- אדפטיבית (הקצב הגופני) - תנודות הוא עשה עם תקופה קרובה למחזורים גיאופיזיים החשובים ביותר.תפקידם הוא להתאים מגוון של אורגניזמים לשינויים סביבתיים המתרחשים מעת לעת.התדר שלהם הוא יציב.מקצבי
- פיסיולוגיים (עובדים) - תנודות המשקפות את הפעילות של מערכות פיסיולוגיות של האורגניזם.תדירותם משתנה במידה ניכרת ותלוי במצבו של הגוף.
מקצבים של מקצבי
אקסוגני ואנדוגני ממוצא הטבע מתחלקים לאקסוגני ואנדוגני.אקסוגני - התגובה של הגוף לשינויים סביבתיים.אנדוגני להיווצר כתוצאה מתהליכי רגולציה עצמית עם משוב מתעכב.כך הם נחשפים השפעות סביבתיות שיכול להשפיע על הקצב הגופני משרעת ופאזה שלהם.
מקצבים של רמות biosystem של הארגון ותדירות מקצבי
גם מחולקים על הרמות של ארגון של biosystem מסוים.הם מחולקים לביוספרה, אוכלוסייה, האורגניזם, האיבר והתא.
בתדירות שלה הם: מקצבי
- של תדר גבוה (משבריר שני עד 30 דקות);ממוצע
- (בין 30 דקות ל -28 שעות);mezoritmami
- (מ -28 שעות 7 ימים);
- makroritmami (מ -20 ימים לשנה);
- megaritmami (מחזוריות - עשר שנים).
טבע הקצב הגופני
אורגניזם חי, על פי ההשערה הנפוצה ביותר היא מערכת oscillatory עצמאית, מתאפיינת בסט של מקצבים, מחובר באופן פנימי.חילוף חומרים מחזורים (חילוף חומרים ופירוק) בתאים ברציפות להתרחש.זה מורכב של תגובות ביוכימיות שונות - סינתזה ופירוק של חומרים.בתאים כתוצאה מכך, בהתאם למחזורי חילוף החומרים ברציפות מתרחש שינויים בריכוזים של חומרים שונים (מטבוליטים, אנזימים ו- RNA העברת מטריצה, וכו ') מעורבים בתגובות ביוכימיות.הפרמטרים של הסביבה הפנימית של מערכות ביולוגיות כתוצאה מהתגובות האלה להפוך תנודות מתמשכות, היוצאת מהממוצעים.
בחי חיישני אורגניזמים שיקבעו את האופי ושיעור של תהליכים מטבוליים הם מאפנני allosteric של הורמונים וקצב תומך בביולוגיה.זה שהם ברציפות לפקח על מצבו של הגוף.והוא נוטה לשמור על סביבת קביעות (הומאוסטזיס) הפנימית -. PH, טמפרטורה, לחץ האוסמוטי, וריכוז חומר אחר מנגנונים רבים מעורבים בשמירה על הומאוסטזיס.הם מבוססים בעיקר על העיקרון של משוב.לדוגמא, רמת הסוכר בדם העודפת מפעילה אחסון של החומר (בצורה של גליקוגן).להיפך, חוסר זה מוביל לעליית התמוטטות גליקוגן.מסקנת
מזה, אתה יכול לעשות את הדברים הבאים.באורגניזמים חיים, אין תהליך הוא רציף.בהחלט צריך להיות לסירוגין אותו עם הכיוון ההפוך:. עבודה עם הרפיה, נשימת נשיפה, מחשוף סינתזה, שינה מתעוררת, וכן הלאה סטטוס ד אורגניזם החי, ובכך, לא יכולה להיות סטטי.הוא מאופיין על ידי טווח כגון קצב.קביעה אם נכס זה הוא אורגניזם חי יכול להיות מיוצר גם על ידי התבוננות פשוטה.ניתן להבחין כי חלק (כל למעשה) של האנרגיה שלו ופרמטרים פיסיולוגיים תמיד נמצאים בעמדה להתחייב תנודות הן במשרעת ותדירות היחסית לערכים הממוצע.
תנודות כאלה וקצב גופני יש.בעזרתו של אורגניזמים אלה מספקים יציבות של המדינה התרמודינמית שלה.מאפשר לך להתאים בהצלחה לסביבה, זה הקצב של שינויים מחזוריים.הגדרתה של תופעה זו אנו שצוטטו לעיל במאמר זה.מערכת השעון הפנימי
חיצונית אופציונלית זמן חיישן סנכרון עם רמה גבוהה של עקביות של כל תת-המערכות שלה.בפיתוח של פונקציות ברצף המולדת של הגוף בזמן שהוא שונה, שמאפשר לו להסתגל לפרופיל הזמני של הסביבה.גוף כזה הוא מסוגל "לנבא" את השעה ביום.זה מאפשר לו לחבר מגוון של טרום-effectors, הנכללות בתגובה מיידית.לדוגמא, טמפרטורת הגוף, כמו גם רמות הפלזמה של סטרואידים בשינה נורמלית מתחילה הרבה לפני סיומו לעלות.אז מתעורר לפעמים מתרחש לפני שהאור יידלק.
להלן דוגמאות אחרות של קצב.רק אורגניזמים אלה לשרוד התהליך של ברירה טבעית, שבו יש את היכולת לא רק כדי לתפוס במגוון הפראי של שינויים, אלא גם להתאים לקצב של תנודות חיצוניות המכונה קצב שלך.לדוגמא, בעלי החיים מקצבים חלופיים של ערות לשינה, כך שהוא מסייע להבטיח תנאים נוחים לייצור מזון.הטבע של מערכת הרבייה (תקופות של חוסר פוריות ופריון) היא גם מותאמים לתנאי הסביבה הם האופטימלי ביותר להעלות צאצאים.ציפורים רבות לטוס דרומה בסתיו.זוהי דוגמא אחת לאופן שבא לידי ביטוי בקצב.ביולוגיה יודעת ועוד דוגמאות רבות.אז, שינה חלק מבעלי החיים.זה מאפשר להם לשרוד למרות העובדה שתנאי הסביבה החיצוני הם קיצוניים.
יומי הקצב הגופני מקצב היממה
בביולוגיה - מה זה?בואו נודה בזה.ליום הקצב הגופני (היממה) הם תופעות ושינויים באופי ובעצמה של תהליכים ביולוגיים, תדירות של חזרה שהיא 24 ± 4 שעות.רוב התהליכים הפיסיולוגיים וביוכימיים של חילוף חומרים, תנועה, פיתוח, צמיחה, כפופים למקצבים האלה, אשר נגרמים על ידי קצב היממה (ביום) של הסביבה.זה, בתורו, הקשורים לסיבוב סביב הציר של כדור הארץ.דוגמאות לתהליכים כגון קצב חילוף חומרים, שינויי טמפרטורת גוף, התדירות של חלוקת תא.לכל אחד מהם מאופיין בקצב יומי.הביולוגיה
- המדע שחוקר לא רק בעלי חיים, אלא גם צמחים.האחרון, בפרט, הם נצפו במחזורי קצב הורדת הלילה וסגירה של העלים של פרחים.במהלך היום הם פותחים.המקצבים נשמרים גם כאשר אור השמש אינה זמינה.זו אושרה על ידי הניסויים שלו SEShnol, biophysicist הרוסי.הוא נתן את הדוגמא של ראש עיר שעועית.העלים שלו עלו וירד בבוקר ובערב, גם אם המפעל הוא בחדר חשוך.זה הרגיש כאילו זמן ושעון פיסיולוגי פנימי להגדיר את זה.צמחי
בדרך כלל משך היום נקבע על ידי המעבר מצורה אחת לפיטוכרום אחר פיגמנט לווריאציות של אור שמש (הרכב הרפאים שלה).לדוגמא, השמש בשקיעה אדומה כי אור אדום יש את אורך הגל הארוך ביותר וקטן יותר מאשר הכחול, מפוזר.בשעה בין הערביים או השקיעה להדליק הרבה קרינה אדומה ואינפרא אדום.זה תופס את הצמחים, המראה את קצב היומי.הביולוגיה
- המדע, שעד כה צבר הרבה ניסיון התבוננות בחיות השונות.זה כבר נמצא בפרט שההתחלפות של תקופות של מנוחה ופעילות של בעלי החיים (יום ולילה) מתייחסת גם למקצבי היממה.עבורם, העיתוי הוא חשוב לא מוחלט אלא יחסית.הם צריכים לדעת מתי שמש תזרחו ולשבת, כמו להיות יום כדי לחפש לשימוש במזון של אור היום ובלילה - אפל.
לתת דוגמא - מסתכל על קצב היומי של דירה בסרטני כנר חוף האוקיינוס האטלנטי.זה משנה את צבעו, המראה את קצב היומי.ביולוגיה - המדע, אשר, כמו אחרים, לזהות דפוסים.למה הסרטן משנה את צבעו?בואו נודה בזה.
, אבל כאשר השמש זורחת מעל האופק, הוא הופך להיות סרטן בוקר בהיר יותר כהה יותר.משחק את התפקיד של פיגמנט המגן מגן על סרטני הכנר מהקרנות הלוהטות של השמש.אם זה שפל, אז זה עוזר להיות בצבע כהה על חול חוף מעיניו.וזה שם בחיפוש אחר מזון נשלח לסרטן.
קצב היממה בבני האדם
כ -300 פונקציות פיסיולוגיות שיש לי מקצבים יומיים נצפו בגוף האדם.משקל גוף, המבוסס על מערכת היממה האנושית, הוא לכל היותר 18-19 שעות, קצב נשימה - 13-16 שעות, קצב לב - 15-16 שעות, רמות דם של תאי דם אדומים - בשעתי 11-12, כדוריות דם לבנות - 21-23 שעות, ותהליכים כן הלאה. ד.
הנפש מואצות והאטו בערב בבוקר.על המקצבים של פונקציות נפשיות ופיזיולוגיות, בתורו, משפיע על השינוי של ערות לשינה, מנוחה ופעילות.זה תלוי בגורמים רבים בפרמטרי עקומת ביצועי ערות:. רמת מוטיבציה, צריכת מזון, המצב הכללי, סוג האישיות, וכן הלאה "desynchronosis" ד
הטווח מצביעה על הפרה בזמן מערכת ביולוגית הזמנת מקצבים.המחקר של המנגנונים שלה הוא בעל חשיבות רבה בארגון של עבודה ומנוחה של צוות, בביצוע צעדי מניעה שונים שמטרתם להגן על בריאות.Desinhroz, בפרט, הוא ראה באנשים שעשו טיסות למרחקים ארוכים (4-5 אזורי זמן), על ידי שינוי המצב מיום ללילה, והאסטרונאוטים בעמלה של טיסה בחלל.
ירח הקצב הגופני
Tsirkalunarnye (ירח) הקצב הגופני - מקצבי תקופה שהוא ממוצע של 29.53 ימים.מקצבים אלה בביולוגיה מתאים למחזור הירח-החודש, כלומר, המחזור של מופעי ירח.
בתהליכים רבים גיאופיזיים משפיע על תדירות סיבוב של הירח סביב כדור הארץ.לדוגמא, שינוי קל בלילה, טמפרטורה, לחץ אוויר, שדה מגנטי של כדור הארץ, כיוון הרוח.כל התופעות הללו לtsirkalunarnyh מקצבים הן מצביעים זמניים.יצורים ימיים
מצאו דוגמאות המרשימות ביותר של איך מקצבים אלה משפיעים על תהליכי החיים.לדוגמא, תולעים ימיים Palolo חיים על שוניות אלמוגים, בחודשי אוקטובר ונובמבר, עשרת הימים האחרונים של מחזור הירח, וכך בזמן מסוים של יום, המים מפרידים בין הגב שלה, שמלא במוצרים של מערכת הרבייה.זה הכרחי לרבייה.מחזורי ירח
עם תקופות של פריון והפריה יכולים להיות לא רק synodic (כמו בדוגמא הקודמת).יש גם מרווחי sigisic של 14.7 ימים.לדוגמא, סוג של דג אחד מצא על חופו של מפרץ קליפורניה, הירח המלא והירח חדש (בשעת גאות) מטיל ביצים על החוף.היא המפתחת בתוך 14 ימים על החוף ובתוך המים נופלת עם הגאות הבאה.אור ירח
, כפי שכבר ציינו, הופך את תאורת ההבדל בלילה.הדבר מבטיח כי פעילותם של בעלי החיים שהם השינויים באורח חיים בערב או בלילה.גם אם אנחנו לא לכלול את ההשפעה של אור ירח במעבדה, תהליך tsirkalunarnyh המחזוריות נשמר.זה יכול להיות בגלל גורמים אחרים הקשורים למחזור הירח.לדוגמא, תנודות זה שדה מגנטי של כדור הארץ.מחזור ירח
משפיע גם על הצמיחה של צמחים.זה יכול להיות מתואר על ידי תנודות תשואת צנוניות, תפוחי האדמה וקטניות.במשך זמן רב, לוחות השנה הירחית המשמשות כדי לקבוע את הזמן האופטימלי לפעילות ושתילה חקלאיות.
שנתי הקצב הגופני
Tsirkannualnye הקצב הגופני (שנתי) בביולוגיה יש לי תקופת התנודה היא 1 שנה ± 2 חודשים.הם קשורים עם הרוטציה של השמש סביב כדור הארץ שלנו.
להתבונן המקצבים האלה בכל היצורים, מטרופי לאזורי קוטב.עוצמה מגבירה איתם עם עלייה בקו רוחב.ניתוח קצב אפשר למדענים למסקנה כי אורגניזמים המאכלסים את אזורי קוטב וממוזגים, שהבדלים עונתיים הבולטים ביותר, הוא מופיע באופן ברור.הבסיס של המקצב הביולוגי השנתי מהווה, ראשית, התגובות אדפטיבית המתרחשות בתגובה לשינוי בפרמטרים החשובים ביותר של הסביבה (במצב מים, הרכב מזון כמותיים ואיכותי, טמפרטורה).
שנית, זה התגובה של הגוף לגורמי סביבת אות (למשל, שינויים בעוצמת שדה מגנטית של כדור ארץ, photoperiod, המופע של רכיבים כימיים מסוימים).מניפסט הקצב הגופני שנתי, למשל, בתופעות של הגירה, הגירה, קיץ וחורף מצב שינה, תהליכי רבייה, וכן הלאה. מצב שינה של בעלי חיים רבים ד
עוזר לשרוד את התקופה שלילית.באופן מפתיע לקבוע במדויק את זמן חיות לה.הדוב, למשל, תמיד שומר מאורתו בערב השלג.ואז הוא ישן עד אפריל, עד שהטמפרטורה היא C ° 12 (כלומר 5.5 חודשים).בשלב זה, הוא נתמך על ידי השומן שהצטבר בסתיו.המניה שלה היא כמעט שליש ממשקל גופו של בעל החיים.טמפרטורת הגוף של דוב בשנת החורף מצטמצמת בכ -10 מעלות צלזיוס, פי 3 הפחיתו את תדירות נשימתו.זה עוזר לחסוך במשאבים חיוניים שנצברו במזג האוויר חם.אז קצב של הגוף הוא הדוב בא לידי ביטוי.אם אתה שובר את הקצב, והחיה נשכבה בחדר העבודה מסיבה כלשהי או פתאום התעוררה באמצע החורף, הוא היה כמעט אבוד.
