Rytm w biologii - jest to bardzo ciekawe zjawisko.Wielu naukowców zaangażowanych w badania tego zjawiska.Rytm w biologii - to uniwersalny proces w odniesieniu do wszystkich żywych organizmów.W tym widać, czytając ten artykuł.Zasada
jedności organizmu i środowiska jest jedną z zasad współczesnej nauki.Wszystkie żywe organizmy, jak również systemu supraorganismal, dzięki czemu jedności ze środowiskiem, w którym żyją, mają rytm wszystkich jego procesów.Ich funkcje życiowe podległych okresowych rytmów, które odzwierciedlają reakcję na rytmach całego wszechświata jako całości (geofizycznych, astronomiczne), a także charakter.
PYSokolov, rosyjski socjolog, powiedział, że cała fauna i flora, a wraz z nim ludzie stale i wiecznie doświadcza skutków fizycznym świecie i spełnia rytmiczne odpowiedzi pulsujące na pulsie bijącego świata.
Jakie są rytmy biologiczne?
rozważyć szczegółowo koncepcję nas interesują.Rytmy biologiczne są powtarzające się zmiany w przyrodzie i intensywność zjawisk i procesów biologicznych.Te procesy wsadowe posiada szeroki zakres częstotliwości.Można je znaleźć na każdym poziomie organizacji systemów żywych.Biosystem trudniej, więc ma większą liczbę biorytmy.Są one zamocowane na poziomie genetycznym.Rytm w biologii - zjawisko, które jest bardzo ważne dla adaptacji i doboru naturalnego organizmów.
Jego obecność jest ze względu na czas procesów biochemicznych.Ponieważ żywy organizm jest systemem hierarchicznym, musi być zrównoważone z operacji synchronizacji różnych podsystemów i poziomach, nie tylko w czasie, ale iw przestrzeni biologicznej.
W tym artykule dowiesz się więcej o tym, co rytm w biologii.Manifestacje, właściwości, przykłady zostaną omówione poniżej.
Chronobiologia: powstanie i rozwój
nauka badająca rytmy biologiczne, zwane Chronobiologia.To jest dobrze znane od czasów starożytnych, że płatki liści i roślin, zależnie od pory dnia, aby wykonywać pewne ruchy.Linneusz nawet w 1745 roku wynalazł "kwiat zegara" (na zdjęciu poniżej), co pozwala określić czas zakończenia kolorów i stają się luźne.
W pierwszej połowie 19 wieku przeprowadzono pierwsze badanie rytmów okołodobowych mają osoby takie jak temperatura ciała, częstości oddawania moczu i częstości akcji serca.Podręczniki na fizjologię tego okresu istnieją przesłanki wskazujące na istnienie funkcji rytmicznych, które są endogenne, czyli powstające w organizmie.W 1936 roku, ostatnia była endogennych rytmów dobowych roślin i kwiatów.W tym celu, wszystkie siły zewnętrzne stosowane do nich zostały wyeliminowane.
Inne kamienie milowe w rozwoju nauki chronobiologii - otwarcie orientacji ptaków i pszczół w locie przez słońce, dowód ludzkiego ciała endogennych rytmów okołodobowych.Nowy impuls dano tej nauki, w wyniku badań kosmicznych.Tak jak poprzednio, głównym zainteresowaniem naukowców w badaniu badań rytmów biologicznych jest roczne, księżycowe i dobowe rytmy.
rytmy fizjologicznej i adaptacyjne
się następującą klasyfikację pod kątem oddziaływań pomiędzy środowiskiem i ciała.
- adaptacyjne rytmy (biorytmy) - wibracje składa się z okresem, blisko najważniejszych cykli geofizycznych.Ich zadaniem jest dostosowanie różnych organizmów do zmian środowiska, które występują okresowo.Ich częstotliwość jest stabilny.
- fizjologiczne rytmy (pracownicy) - wahania, które odzwierciedlają działania układów fizjologicznych organizmu.Ich częstotliwość waha się znacznie i zależy od stanu organizmu.
Rytmy egzogennych i endogennych rytmów
pochodzenia przyrody są podzielone na egzogennych i endogennych.Egzogenne - odpowiedź organizmu na zmiany środowiskowe.Endogenna powstają w wyniku procesów samoregulacji z opóźnionym opinii.Są one tym samym narażona wpływów środowiska, które mogą mieć wpływ na swoje biorytmy amplitudy i przesunięcia fazowego.
Rytmy poziomów biosystem organizacji i częstotliwości
Rytmy są podzielone również na poziomach organizacji określonego biosystem.Są one podzielone na biosfery, ludności, organizmu, organy i komórki.
Na częstotliwości są:
- rytmy wysokiej częstotliwości (od ułamka sekundy do 30 minut);
- średnią (od 30 minut do 28 godzin);
- mezoritmami (od 28 godzin do 7 dni);
- makroritmami (od 20 dni do jednego roku);
- megaritmami (okresowość - dziesięć lat).
Natura biorytmy
żywym organizmie, według najczęściej hipoteza jest niezależny system oscylacyjny, charakteryzuje się zestawem rytmy, połączone wewnętrznie.Cykle metabolizm (przemianę materii i katabolizm) w komórkach ciągle występuje.Jest to kompleks różnych reakcji biochemicznych - syntezę i rozkład substancji.W komórkach W konsekwencji, zgodnie z cyklami metabolicznych stale występujące zmiany stężenia różnych substancji (metabolitów, enzymów i matrycy transferowego RNA, itp) biorących udział w reakcjach biochemicznych.Parametry środowiska wewnętrznego układów biologicznych w wyniku tych reakcji dokładają wahania odchodzenia od średnich.
w organizmach żywych czujników, które określają charakter i tempo procesów metabolicznych są allosteryczne modulatory hormonów i rytm wspierającą w biologii.Jest to sposób ciągły monitorować stan organizmu.I wykazuje tendencję do zachowania stałości (homeostazy środowiska wewnętrznego) -. PH, temperatura, ciśnienie osmotyczne oraz inne stężenie substancji, wiele mechanizmów zaangażowanych w utrzymanie homeostazy.Opierają się one głównie na zasadzie sprzężenia zwrotnego.Na przykład, nadmiar glukozy we krwi powoduje przechowywania substancji (w postaci glikogenu).Przeciwnie, brak tego prowadzi do zwiększonego rozkładu glikogenu.
Wniosek z tego, można wykonać następujące czynności.W organizmach żywych, nie jest to proces ciągły.Należy z pewnością na przemian z kierunku przeciwnym. Pracy z relaksem, oddechu wydechu, dekoltu syntezy, jawy i snu, itd D. Status żywego organizmu, a tym samym nie może być statyczny.Charakteryzuje się terminu, takie jak rytm.Ustalenie, czy ta właściwość jest żywym organizmem mogą być produkowane nawet prostej obserwacji.Można zauważyć, że niektóre (właściwie wszystkie) jej energii i parametrów fizjologicznych zawsze są w stanie popełnić wahań zarówno w amplitudzie i częstotliwości w stosunku do wartości średnich.
Takie wahania i nie biorytmy.Przy pomocy tych organizmów zapewnienia stabilności stanu termodynamicznego.Pozwala skutecznie dostosować się do środowiska, to jest rytm cyklicznych zmian.Definicja tego zjawiska możemy cytowany wcześniej w tym artykule.
wewnętrzny zegar
opcjonalny zewnętrzny system synchronizacji czasu czujnik z wysokim stopniem spójności wszystkich podsystemów.W rozwoju wrodzonych funkcje sekwensera ciała w czasie modyfikuje się, co pozwala na dostosowanie się do profilu czasowego środowiska.Takie ciało jest w stanie "przewidzieć" czas dnia.To pozwala na połączenie różnych wstępnych efektorowe, które są natychmiast uwzględnione w reakcji.Na przykład, temperatura ciała, jak również stężenie w osoczu kortykosteroidów w normalnego snu zaczyna się na długo przed zakończeniem studiów rosnąć.Więc przebudzenie występuje przed czasem zapala się.
Oto inne przykłady rytmu.Tylko te organizmy przeżyją proces doboru naturalnego, który ma zdolność nie tylko do połowu w dzikiej różnych zmian, ale także dostosować się do rytmu, wibracji zewnętrznych Twoja maszyna rytm.Na przykład, zwierzęta alternatywne rytmy jawą a snem, więc to pomaga zapewnić korzystne warunki dla produkcji żywności.Charakter układu rozrodczego (okresy niepłodności i płodności) jest również dostosowana do warunków środowiska są najbardziej optymalne podniesienie potomstwa.Wiele ptaki lecą na południe jesienią.Jest to jeden z przykładów tego, jak rytm widoczne.Biologia zna i wiele innych przykładów.Więc, hibernacja jakieś zwierzęta.To umożliwia im przeżycie pomimo tego, że warunki zewnętrzne są ekstremalne.
Dzienne Biorytmy
rytmiki okołodobowej w biologii - co to jest?Spójrzmy prawdzie w oczy.Do codziennego (dobowego) biorytmy są takie zjawiska i zmiany w przyrodzie i intensywność procesów biologicznych, częstotliwość powtarzania, która wynosi 24 ± 4 godzin.Większość fizjologicznych i biochemicznych procesów przemiany materii, ruchu, rozwoju wzrostu, zgodnie z niniejszymi rytmy, które są spowodowane przez okołodobowego (codziennie), takt środowiska.To z kolei związane z obrotem wokół osi ziemi.Przykłady takich procesów tempo przemiany materii, wahań temperatury ciała, częstotliwość podziału komórek.Dla wszystkich z nich charakteryzuje się codziennym rytmie.
Biologia - nauka badająca nie tylko zwierzęta, ale także rośliny.Te ostatnie, zwłaszcza obserwowano w cyklu noc obniżenie rytmu serca i zamykanie liściach kwiatach.W dzień otwarcia.Rytmy są zachowywane nawet, gdy światło słoneczne nie jest dostępna.Zostało to potwierdzone przez jego eksperymentów SEShnol, rosyjski biofizyk.Dał przykład fasoli burmistrza.Jej liście wznosiły się i opadały w rano i wieczorem, nawet jeśli roślina jest w ciemnym pokoju.Czułem się tak, jakby czas i wewnętrzny zegar fizjologiczne zdefiniować.
Rośliny zwykle czas trwania dnia jest określony przez przejście z jednej postaci na inną fitochromu pigmentu dla odmiany słońcu (jego skład widmowy).Na przykład, słońce o zachodzie słońca jest czerwony, ponieważ czerwone światło ma najdłuższą długość fali i mniejsze niż niebieski, rozproszone.O zmierzchu lub słońca świeci dużo promieniowania czerwonego i podczerwonego.Ten postrzegają rośliny, przedstawiający codzienne rytm.
Biologia - nauka, która do tej pory zdobyła duże doświadczenie obserwując różne zwierzęta.Stwierdzono w szczególności, że naprzemiennie z okresami odpoczynku i aktywności zwierząt (dzień i noc) odnosi się także do rytmów okołodobowych.Dla nich, czas nie jest ważne, absolutna, lecz względne.Muszą wiedzieć, kiedy słońce wzejdzie i siedzieć, za dzień, aby szukać do stosowania w żywności w świetle dnia i nocy - ciemno.
dać przykład - spójrz na codzienny rytm mieszkania na wybrzeżu Atlantyku kraby Skrzypek.To zmienia jego kolor, pokazując codzienny rytm.Biologia - nauka, która, podobnie jak inni, do identyfikacji wzorców.Na co krab zmienia kolor?Spójrzmy prawdzie w oczy.
Crab rano lżejsze, ale kiedy słońce wschodzi nad horyzontem, staje się ciemniejszy.Grając rolę ochronną chroni pigment kraby Skrzypek od palących promieni słońca.Jeśli jest odpływ, to pomaga być ciemny kolor na piasku wybrzeża niezauważona.I to nie w poszukiwaniu pożywienia wysłany do kraba.
circadian rhythm u ludzi
około 300 fizjologicznych funkcji, które mają rytmy obserwowane codziennie w organizmie człowieka.Masy ciała, oparty na ludzki układ dobowego, to maksymalnie 18-19 godzin, częstość oddechów - 13-16 godzin, tętno - 15-16 godzin, stężenie we krwi krwinek czerwonych - w 11-12 godzin, leukocyty - 21-23 godzin, i procesy itd. d.
psychiczne są przyspieszane i spowalniane wieczorem rano.Na rytmów funkcje umysłowe i fizjologicznych, co z kolei wpływa na zmianę stanu czuwania i snu, odpoczynku i aktywności.To zależy od wielu czynników, w trakcie realizacji czuwania parametrów krzywej. Poziom motywacji, spożycie żywności, ogólnej sytuacji, typu osobowości, i tak dalej D.
terminu "desynchronosis" wskazują na naruszenie w czasie biologicznego systemu zamawiania rytmy.Badanie mechanizmów jej ma wielkie znaczenie w organizacji pracy i reszta personelu w wykonywaniu różnych środków zapobiegawczych, mających na celu ochronę zdrowia.Desinhroz, w szczególności, jest postrzegana w osoby, które dokonały lotów długodystansowych (4-5 stref czasowych), przez zmianę trybu z dnia na noc i astronautów w komisji lotów kosmicznych.
Lunar biorytmy
Tsirkalunarnye (księżycowy) biorytmy - rytmy, których okres wynosi średnio 29,53 dni.Te rytmy w biologii odpowiadać cyklu księżycowego miesięcy, to znaczy cykl faz Księżyca.
W wielu procesów geofizycznych wpływa na częstotliwość obrotu Księżyca wokół planety.Na przykład, zmiana światła w nocy, temperatura, ciśnienie powietrza, pole magnetyczne Ziemi, kierunku wiatru.Wszystkie te zjawiska dla tsirkalunarnyh rytmy są tymczasowe wskaźniki.
organizmów morskich odkryli najbardziej imponujących przykładów tego, jak wpływają na te rytmy na procesy życiowe.Na przykład, robaków morskich Palolo żyjących na rafach koralowych, w październiku i listopadzie, ostatnie dziesięć dni cyklu księżycowego, a więc w pewnym momencie dnia, woda oddziela się plecami, który jest wypełniony produktami układu rozrodczego.Jest to niezbędne do prokreacji.
cyklów księżyca z okresami płodności i nawożenie może być synodyczny (jak w poprzednim przykładzie) nie tylko.Istnieje również sigisic przedziały 14,7 dni.Na przykład, jeden rodzaj ryby znaleziono na brzegu Zatoki Kalifornijskiej, księżyc w pełni i nowiu (podczas przypływu) składa jaja na plaży.Rozwija się w ciągu 14 dni na plaży iw wodzie spada do następnego przypływu.
księżyca, jak już wspomniano, sprawia, że podświetlenie różnicy w nocy.Gwarantuje to, że aktywność zwierząt, które są zmiany w stylu życia wieczorem lub w nocy.Nawet jeśli pominąć wpływ księżyca w laboratorium, proces tsirkalunarnyh częstotliwość jest zachowana.Może to być z powodu innych czynników związanych z cyklem księżycowym.Na przykład, to pole magnetyczne oscylacje tej planety.
cykl księżycowy ma również wpływ na wzrost roślin.Można to zilustrować przez wahań zysku rzodkiewki, ziemniaki i rośliny strączkowe.Przez długi czas, kalendarze księżycowe są wykorzystywane w celu określenia optymalnego czasu na działalność rolniczą i sadzenia.
Roczny biorytmy
Tsirkannualnye (roczne) biorytmy w biologii ma okres drgań wynosi 1 rok ± 2 miesięcy.Są one związane z obrotem Słońca wokół naszej planety.
obserwować te rytmy u wszystkich organizmów, od tropikalnego do stref polarnych.Intensywność wzrasta wraz ze wzrostem szerokości geograficznej im.Analiza rytm pozwolił naukowcom stwierdzić, że organizmy zamieszkujące polarnych i umiarkowanych stref, które są najbardziej zauważalne różnice sezonowe, wydaje się wyraźnie.Podstawą rocznej biorytmu obejmują, z jednej strony, reakcje adaptacyjne, które pojawiają się w odpowiedzi na zmiany w najważniejszych parametrów otoczenia (tryb wody, ilościowego i jakościowego składu żywności, temperatura).
Po drugie, jest to reakcja organizmu na czynniki środowiskowe (np sygnał, zmiany natężenia pola magnetycznego Ziemi, naświetlania, występowanie niektórych składników chemicznych).Oczywisty rocznych biorytmy, na przykład, w zjawiska migracji, migracji, letniej i zimowej hibernacji, procesów rozrodczych, i tak dalej. D.
Wiele hibernacji zwierząt pomaga przetrwać niekorzystny okres.Zaskakująco dokładnie określić czas zwierząt dla niej.Niedźwiedź, na przykład, zawsze dotrzymuje den w przeddzień śniegu.A potem śpi do kwietnia, aż temperatura wynosi 12 ° C (czyli 5,5 miesiąca).W tym czasie, gdy jest obsługiwana przez nagromadzonego tłuszczu w upadku.Jej czas jest praktycznie jedną trzecią ciężaru ciała zwierzęcia.Temperaturę ciała misia podczas hibernacji jest zmniejszona o około 10 ° C, 3-krotnie zmniejszoną częstotliwość oddechu.Pomaga to zaoszczędzić istotnych zasobów zgromadzonych w ciepłe dni.Więc rytm organizmu przejawia niedźwiedź.Jeśli złamiesz rytm, i bestia ustanowić w gabinecie lub z jakiegoś powodu nagle obudził się w środku zimy, był niemal przesądzony.
