Rhythm in de biologie - het is een zeer interessant fenomeen.Veel wetenschappers nu betrokken bij het onderzoek van dit fenomeen.Ritme in Biologie - een universeel proces met betrekking tot alle levende organismen.In dit zie je door het lezen van dit artikel.
beginsel van de eenheid van het organisme en het milieu is een van de beginselen van de moderne wetenschap.Alle levende organismen, alsmede supraorganismal systeem, waardoor eenheid met de omgeving waarin ze wonen, een ritme alle processen.Vitale functies van hun ondergeschikte periodieke ritmes die een reactie op het ritme van het hele universum als geheel (geofysische, astronomisch) weer te geven, evenals de natuur.
PYSokolov, een Russische socioloog, zei dat de hele flora en fauna, en daarmee de mensen voortdurend en eeuwig ervaren van de gevolgen van de fysieke wereld en voldoet aan de ritmische pulserende reacties op de kloppende pols van de wereld.
Wat zijn biologische ritmes?
overwegen in detail het concept van belang voor ons.Biologische ritmes zijn herhaalde veranderingen in de aard en de intensiteit van biologische verschijnselen en processen.Deze batchprocessen een breed frequentiegebied.Ze zijn te vinden op elk niveau van de organisatie van levende systemen.Het biosysteem harder, dus het heeft een groter aantal bioritme.Ze worden bevestigd op het genetisch niveau.Ritme in biologie - een fenomeen dat is heel belangrijk voor de aanpassing en natuurlijke selectie organismen.
De aanwezigheid vanwege de timing van biochemische processen.Aangezien het levende organisme een hiërarchisch systeem, moet worden afgewogen tegen de synchronisatiebewerking van de verschillende subsystemen en niveaus niet alleen tijd, maar ook in de biologische ruimte.
In dit artikel vindt u meer informatie over wat een ritme in de biologie te leren.Manifestaties, eigenschappen, voorbeelden worden hieronder besproken.
Chronobiologie: de opkomst en ontwikkeling
wetenschap dat de biologische ritmes, genaamd chronobiologie bestudeert.Het is bekend sinds de oudheid de blaadjes en bladeren van planten, afhankelijk van de tijd om bepaalde bewegingen uitvoeren.Linnaeus zelfs in 1745 de uitvinder van de "bloem klok" (hieronder afgebeeld), het mogelijk maakt om het moment van het sluiten van de kleuren te bepalen en losraken.
In de eerste helft van de 19e eeuw werden uitgevoerd de eerste studie van circadiane ritmen hebben een persoon, zoals lichaamstemperatuur, de frequentie van het plassen en hartslag.Handboeken over de fysiologie van deze periode zijn er aanwijzingen voor het bestaan van ritmische functies die endogeen zijn, d.w.z. ontstaan in het organisme.In 1936, de laatste set was endogene circadiane ritmes van planten en bloemen.Daartoe werden alle externe krachten die hen geëlimineerd.
Andere mijlpalen in de ontwikkeling van de wetenschap van chronobiologie - de opening van de oriëntatie van de vogels en bijen in de vlucht door de zon, een bewijs van het menselijk lichaam endogene circadiane ritmes.Een nieuwe impuls gegeven aan deze wetenschap als gevolg van ruimte onderzoek.Net als voorheen, de belangrijkste belang van de wetenschappers in de studie van de biologische ritmes onderzoek is de jaarlijkse, de maan en de dagelijkse ritmes.
ritmes van fysiologische en adaptieve
zijn de volgende classificatie in termen van de wisselwerking tussen milieu en lichaam.
- adaptieve ritmes (bioritme) - trillingen is gemaakt met een periode dicht bij de belangrijkste geofysische cycli.Hun rol is van verschillende organismen omgevingsveranderingen die periodiek optreden passen.Hun frequentie is stabiel.
- fysiologische ritmes (werknemers) - schommelingen die de activiteiten van de fysiologische systemen van een organisme weerspiegelen.De frequentie varieert aanzienlijk en hangt af van de conditie van het lichaam.
Rhythms van exogene en endogene
ritme van de natuur oorsprong zijn onderverdeeld in exogene en endogene.Exogene - reactie van het lichaam op veranderingen in het milieu.Endogene ontstaan als gevolg van de zelfregulerende processen met vertraagde feedback.Ze worden dus blootgesteld milieu-invloeden die kunnen invloed hebben op hun amplitude en faseverschuiving bioritme.
Rhythms of biosysteem niveaus van de organisatie en de frequentie
ritmes zijn ook verdeeld over de niveaus van de organisatie van een bepaalde biosysteem.Ze zijn onderverdeeld in de biosfeer, bevolking, organisme, orgel en cel.
Bij de frequentie zijn ze:
- ritmes van hoge frequentie (van een fractie van een seconde tot 30 minuten);
- gemiddelde (van 30 minuten tot 28 uur);
- mezoritmami (van 28 uur tot 7 dagen);
- makroritmami (van 20 dagen tot een jaar);
- megaritmami (periodiciteit - tien jaar).
Natuur bioritme
levend organisme, volgens de meest gangbare hypothese is een onafhankelijke oscillerende systeem, gekenmerkt door een set van ritmes, intern verbonden.Cycles stofwisseling (metabolisme en katabolisme) in de cellen continu plaatsvinden.Het is een complex van verschillende biochemische reacties - synthese en afbraak van stoffen.In de cellen als gevolg daarvan volgens de metabole cycli continu optredende veranderingen in de concentraties van verschillende stoffen (metabolieten, enzymen en matrix overdracht RNA, etc.) betrokken bij de biochemische reacties.De parameters van de interne omgeving van biologische systemen als gevolg van deze reacties maakt continue schommelingen wijken van de gemiddelden.
In levende organismen sensoren die de aard en de snelheid van de metabole processen bepalen, zijn allosterische modulatoren van hormonen en het ondersteunen van het ritme in de biologie.Het is dat ze continu de conditie van het lichaam.En het de neiging om de bestendigheid (homeostase) interne milieu te handhaven -. PH, temperatuur, osmotische druk en andere stofconcentratie Veel mechanismen betrokken zijn bij het handhaven van homeostase.Ze zijn voornamelijk gebaseerd op het principe van feedback.Bijvoorbeeld, het overtollige bloed glucose triggers opslaan van de stof (in de vorm van glycogeen).Integendeel, het ontbreken ervan leidt tot afbraak glycogeen toegenomen.
conclusie uit dit, kunt u het volgende doen.In levende organismen, niet continu is.Het moet zeker afgewisseld met de tegengestelde richting. Work relaxatie adem uitademen, synthese splitsing, waken slapen, etc. D. Bronnen van levend materiaal en dus niet statisch.Het wordt gekenmerkt door een term als ritme.Bepalen of deze eigenschap is een levend organisme kan worden geproduceerd zelfs door eenvoudige observatie.U zult merken dat sommige (eigenlijk alle) van zijn energie en fysiologische parameters zijn altijd in een positie om schommelingen in zowel amplitude en frequentie ten opzichte van de gemiddelde waarden te plegen.
Zulke fluctuaties en er bioritme.Met behulp van deze organismen geven stabiliteit van zijn thermodynamische toestand.Hiermee kunt u met succes aan te passen aan het milieu, is het ritme van de cyclische veranderingen.De definitie van dit fenomeen eerder in dit artikel geciteerd we.
interne klok
optionele externe sensor tijd synchronisatie systeem met een hoge mate van consistentie van alle subsystemen.Bij de ontwikkeling van aangeboren sequencer lichaamsfuncties tijdig wordt aangepast, zodat het aan te passen aan het tijdelijke profiel van het milieu.Een dergelijk orgaan in staat is om "voorspellen" de tijd van de dag.Dit maakt het mogelijk om diverse pre-effectoren, die zijn opgenomen in het antwoord direct verbinding.Bijvoorbeeld, de lichaamstemperatuur, en plasmaniveaus van corticosteroïden bij normale slaap begint lang voordat zijn studie stijgen.Dus ontwaken soms plaatsvindt voordat het licht gaat branden.
Hier zijn andere voorbeelden van ritme.Alleen die organismen overleven het proces van natuurlijke selectie, die de mogelijkheid niet alleen te vangen in het wild verscheidenheid van veranderingen, maar ook aan te passen aan het ritme van externe trillingen je ritme machine.Bijvoorbeeld, de dieren afwisselende ritmes van waken en slapen, dus het helpt om ervoor te zorgen gunstige voorwaarden voor de productie van voedsel.De aard van het voortplantingssysteem (perioden van onvruchtbaarheid en vruchtbaarheid) is ook aangepast aan de omgevingsomstandigheden zijn de optimale aan het nageslacht verhogen.Veel vogels vliegen naar het zuiden in de herfst.Dit is een voorbeeld van hoe het ritme gemanifesteerd.Biologie kent en vele andere voorbeelden.Dus, hibernate sommige dieren.Hierdoor kunnen zij overleven, ondanks het feit dat de externe omgevingsfactoren extreem.
Daily bioritme
circadiane ritmiek in de biologie - wat is het?Laten we eerlijk zijn.Voor dag (circadiane) bioritme dergelijke verschijnselen en veranderingen in de aard en de intensiteit van biologische processen, de herhalingsfrequentie die 24 ± 4 uur.De meeste fysiologische en biochemische processen van metabolisme, beweging, ontwikkeling, groei onder deze ritmen, die worden veroorzaakt door de circadiaanse (dagelijkse) ritme van het milieu.Zij zijn beurt gerelateerd aan de rotatie rond de as van de planeet.Voorbeelden van dergelijke werkwijzen metabolisme, lichaamstemperatuur variatie van de frequentie van celdeling.Voor allemaal gekenmerkt door een dagritme.
Biologie - de wetenschap die niet alleen dieren, maar ook planten bestudeert.Dit laatste met name wordt waargenomen bij nachtritme cycli verlagen en sluiten van de bladeren van bloemen.Gedurende de dag dat ze te openen.De ritmes worden behouden, zelfs wanneer het zonlicht is niet beschikbaar.Dit werd bevestigd door zijn experimenten SEShnol, Russische biofysicus.Hij gaf het voorbeeld van bonen burgemeester.De bladeren roos en viel in de ochtend en avond, zelfs als de plant is in een donkere kamer.Het voelde alsof de tijd en interne fysiologische klok definiëren.
planten meestal de duur van de dag wordt bepaald door de overgang van de ene vorm in de andere pigment fytochroom variaties van zonlicht (de spectrale samenstelling).Bijvoorbeeld, de zon bij zonsondergang rood omdat rood licht met de langste golflengte en kleiner dan de blauwe verspreid.Bij schemering of zonsondergang licht een heleboel rode en infrarode straling.Deze waarnemen planten, die het dagritme.
Biologie - de wetenschap, die tot op heden veel ervaring observeren van de verschillende dieren heeft opgedaan.Gebleken is met name dat de wisseling van perioden van rust en activiteit van de dieren (dag en nacht) betreft ook circadiane ritmes.Voor hen, de timing is belangrijk niet absoluut, maar relatief.Ze moeten weten wanneer de zon zal stijgen en zitten, als de dag om te zoeken naar voedsel gebruik van het licht van de dag en nacht - donker.
een voorbeeld geven - kijk naar het dagelijkse ritme van de woning aan de Atlantische kust fiddler krabben.Het verandert van kleur, met het dagritme.Biologie - de wetenschap, die evenals anderen, kunnen identificeren.Want wat krab verandert de kleur?Laten we eerlijk zijn.
Crab ochtend lichter, maar wanneer de zon opkomt boven de horizon, het wordt donkerder.Het spelen van de rol van een beschermend pigment beschermt de fiddler krabben uit de verzengende stralen van de zon.Als het eb, dan helpt het om een donkere kleur op de kust zand onopgemerkt zijn.En het is daar op zoek naar voedsel naar de krab.
circadiane ritme bij mensen
Ongeveer 300 fysiologische functies die dagelijks ritme waargenomen in het menselijk lichaam.Lichaamsgewicht, gebaseerd op het humane circadiane systeem is maximaal 18-19 uur, ademhalingssnelheid - 13-16 uur, hartslag - 15-16 uur, bloedspiegels van rode bloedcellen - in 11-12 uur, leukocyten - 21-23 uur, enz. d.
mentale processen worden versneld en vertraagd in de avond in de ochtend.Op het ritme van psychische en fysiologische functies op zijn beurt invloed op de verandering van waakzaamheid en slaap, rust en activiteit.Het hangt af van veel factoren tijdens het wakker prestatiecurve parameters:. Het niveau van motivatie, voedselinname, de algemene situatie, het type persoonlijkheid, en ga zo maar door D.
term "desynchronosis" wijzen op een overtreding in een biologisch systeem tijd bestellen ritmes.De studie van de mechanismen van groot belang is bij de organisatie van het werk en de rest van het personeel, bij de uitvoering van diverse preventieve maatregelen ter bescherming van de gezondheid.Desinhroz, in het bijzonder, wordt gezien in individuen die langeafstandsvluchten (4-5 tijdzones) hebben gemaakt, door het veranderen van de stand van dag naar nacht, en de astronauten bij het plegen van de ruimtevaart.
Lunar bioritme
Tsirkalunarnye (maan) bioritme - ritmes waarvan de periode is een gemiddelde van 29,53 dagen.Deze ritmes biologie corresponderen met de maan-maanden cyclus, dat wil zeggen, de cyclus van maan fasen.
In veel geofysische processen die van invloed op de frequentie van de rotatie van de maan rond de planeet.Bijvoorbeeld, het veranderen van een licht 's nachts, temperatuur, luchtdruk, magnetisch veld van de aarde, de windrichting.Al deze verschijnselen voor tsirkalunarnyh ritmes zijn tijdelijk pointers.
mariene organismen zijn de meest indrukwekkende voorbeelden van hoe deze ritmes beïnvloeden het leven processen gevonden.Bijvoorbeeld Palolo mariene wormen leven op koraalriffen, in oktober en november, de laatste tien dagen van de maancyclus, en dus op een bepaald moment van de dag, het water scheidt zijn rug, die is gevuld met de producten van het voortplantingssysteem.Het is nodig voor de voortplanting.
maancycli met periodes van vruchtbaarheid en bevruchting kan niet alleen synodic (zoals in het voorgaande voorbeeld).Er zijn ook sigisic intervallen van 14,7 dagen.Bijvoorbeeld, een soort vis op de kust van de Golf van Californië, de volle maan en nieuwe maan (bij vloed) legt eieren op het strand.Het ontwikkelt zich binnen 14 dagen op het strand en in het water valt met het volgende tij.
maanlicht, zoals we al hebben gezegd, het verschil maakt verlichting 's nachts.Dit waarborgt dat de activiteit van de dieren die de avond of nacht levensstijl veranderingen.Zelfs als we het effect van maanlicht sluiten in het laboratorium, is de periodiciteit tsirkalunarnyh proces gehandhaafd.Het zou te wijten aan andere factoren in verband met de maancyclus.Bijvoorbeeld, dit magnetische veld oscillaties van de planeet.
maancyclus heeft ook invloed op de groei van planten.Dit kan worden geïllustreerd door de opbrengst fluctuaties radijs, aardappelen en peulvruchten.Voor een lange tijd, worden de maan kalenders gebruikt om te helpen bij het bepalen van de optimale tijd om de landbouw en het planten.
Jaarlijkse bioritme
Tsirkannualnye (jaarlijkse) bioritme in de biologie hebben de oscillatie is 1 jaar ± 2 maanden.Ze zijn geassocieerd met de rotatie van de zon rond de aarde.
acht deze ritmes in alle organismen, van tropische tot polaire gebieden.Intensiteit toeneemt met hen breedte toeneemt.Ritmeanalyse toegestaan wetenschappers tot de conclusie dat de organismen bevolken de polaire en gematigde zones, die het meest merkbaar seizoensgebonden verschillen zijn, blijkt duidelijk.De basis van de jaarlijkse bioritme omvatten enerzijds de adaptieve responsen die optreden in reactie op een verandering in de belangrijkste parameters van het milieu (water modus kwantitatieve en kwalitatieve voedselsamenstelling, temperatuur).
tweede is reactie van het lichaam om het signaal omgevingsfactoren (bijvoorbeeld veranderingen in het aardmagnetisch veldsterkte, fotoperiode, de aanwezigheid van bepaalde chemische componenten).Manifest jaarlijks bioritme, bijvoorbeeld in de verschijnselen van migraties, migraties, zomer en winter winterslaap, reproductieve processen, enzovoort. D.
Veel dieren winterslaap helpt om de ongunstige periode te overleven.Verrassend nauwkeurig bepalen van de dieren tijd voor haar.De beer, bijvoorbeeld, houdt altijd zijn hol aan de vooravond van de sneeuwval.En dan slaapt hij tot april, tot de temperatuur 12 ° C (dwz 5,5 maanden).Op dit moment wordt gesteund door het vet verzameld in de val.De stock nagenoeg een derde van het lichaamsgewicht van het dier.De lichaamstemperatuur van een beer in winterslaap verminderd met ongeveer 10 ° C, 3-voudig verminderde de frequentie van zijn adem.Dit helpt om vitale middelen opgebouwd in warm weer te redden.Dus het ritme van het lichaam manifesteert beer.Als je het ritme te breken, en het dier vast te stellen in het hol om wat voor reden of plotseling wakker werd in het midden van de winter, werd hij bijna ten dode opgeschreven.
