rytm i biologi - det är en mycket intressant fenomen.Många forskare nu bedriver forskning av detta fenomen.Rytm i biologi - är en universell process med avseende på alla levande organismer.I detta kommer du att se genom att läsa den här artikeln.
principen om enighet i organismen och miljön är en av principerna för modern vetenskap.Alla levande organismer, samt supraorganismal systemet, vilket gör enighet med den miljö där de lever, har en rytm alla sina processer.Vitala funktioner deras underställda återkommande rytmer som speglar ett svar till rytmer i hela universum som en helhet (geofysiska, astronomiska), liksom naturen.
PYSokolov, en rysk sociolog, sade att hela flora och fauna, och därmed de människor ständigt och evigt upplever effekterna av den fysiska världen och uppfyller de rytmiska puls svar på att slå pulsen i världen.
Vad är biologiska rytmer?
anser i detalj begreppet intresse för oss.Biologiska rytmer är repetitiva förändringar i naturen och intensiteten av biologiska fenomen och processer.Dessa satsvisa processer har ett brett spektrum av frekvenser.De finns på alla nivåer i organisationen av levande system.Biosystemet hårdare, så det har ett större antal biorytmer.De är fast på genetisk nivå.Rytm i biologi - ett fenomen som är mycket viktigt för anpassning och naturligt urval av organismer.
Dess närvaro är på grund av tidpunkten för biokemiska processer.Eftersom den levande organismen är ett hierarkiskt system, måste det vägas mot synkroniserings driften av dess olika delsystem och nivåer, inte bara i tid, men också i det biologiska utrymmet.
I den här artikeln kommer du att lära dig mer om vad en rytm i biologi.Manifestationer, egenskaper, exempel kommer att diskuteras nedan.
krono: uppkomsten och utvecklingen
vetenskap som studerar de biologiska rytmer, kallas krono.Det är väl känt sedan urminnes tider som kronblad och blad av växter, beroende på vilken tid på dagen för att utföra vissa rörelser.Linné även 1745 uppfann "Blomsterklockan" (bilden nedan), gör det möjligt att bestämma tidpunkten för tillslutning av färger och lossna.
Under första hälften av 19-talet genomfördes den första studien av dygnsrytmen har en person som kroppstemperatur, miktionsfrekvens och hjärtfrekvens.Läroböcker om fysiologi denna period det finns indikationer på att det finns rytmiska funktioner, som är endogena, dvs uppstå i organismen.1936, den sista uppsättningen var endogena dygnsrytm av växter och blommor.För detta ändamål har några yttre krafter som tillämpas på dem tas bort.
Andra milstolpar i utvecklingen av vetenskapen om krono - öppnandet av orienteringen av fåglar och bin i flykten av solen, bevis på den mänskliga kroppen endogena dygnsrytm.Nya impulser gavs till denna vetenskap som ett resultat av rymdforskning.Liksom tidigare är det största intresse av forskare i studien av biologiska rytmer forskning årliga, lunar och dygnsrytmer.
rytmer av fysiologiska och adaptiv
är följande klassificering när det gäller samspelet mellan miljö och kropp.
- adaptiva rytmer (biorytmer) - vibrationer görs med en period nära de viktigaste geofysiska cykler.Deras roll är att anpassa en mängd olika organismer till miljöförändringar som sker med jämna mellanrum.Deras frekvens är stabil.
- fysiologiska rytmer (arbetare) - fluktuationer som speglar verksamheten i fysiologiska system hos en organism.Deras frekvens varierar avsevärt och beror på tillståndet hos kroppen.
Rhythms of exogena och endogena
naturens rytm ursprung är indelade i exogena och endogena.Exogena - kroppens reaktion på miljöförändringar.Endogena uppstår som en följd av självreglerande processer med fördröjd feedback.De är således utsatta miljöpåverkan som kan påverka deras amplitud och fas skift biorytmer.
Rhythms of biosystem nivåer i organisationen och frekvens
Rhythms är också uppdelat på nivåerna av organisationen av en viss biosystem.De är uppdelade i biosfären, befolkning, organism, orgel och cell.
Vid sin frekvens är de:
- rytmer av hög frekvens (från en bråkdel av en sekund till 30 minuter);
- genomsnittet (från 30 minuter till 28 timmar);
- mezoritmami (från 28 timmar till 7 dagar);
- makroritmami (från 20 dagar till ett år);
- megaritmami (periodicitet - tio år).
Naturen Biorytmer
levande organism, enligt den vanligaste hypotesen är en oberoende oscillerande systemet, kännetecknad av en uppsättning av rytmer, internt förbundna.Cykler metabolism (ämnesomsättning och katabolism) i cellerna ske kontinuerligt.Det är ett komplex av olika biokemiska reaktioner - syntes och nedbrytning av ämnen.I cellerna som följd, i enlighet med de metaboliska cykler kontinuerligt förekommande förändringar i koncentrationer av olika ämnen (metaboliter, enzymer och matris transfer-RNA, etc.) som deltar i de biokemiska reaktioner.Parametrarna för den inre miljön i biologiska system som ett resultat av dessa reaktioner gör kontinuerliga svängningar, med avvikelse från medelvärdena.
i levande organismer sensorer som avgör arten och graden av metaboliska processer är allosteriska modulatorer av hormoner och stödja rytm i biologi.Det är de kontinuerligt övervaka tillståndet i kroppen.Och det tenderar att bibehålla beständighet (homeostas) inre miljö -. PH, temperatur, osmotiska trycket och annan substans koncentration Många mekanismer är involverade i upprätthållandet av homeostas.De bygger i huvudsak på principen om feedback.Exempelvis utlöser överskott blodglukos lagring av ämnet (i form av glykogen).Tvärtom, bristen på det leder till ökad glykogennedbrytning.
slutsats av detta, kan du göra följande.I levande organismer, är ingen process kontinuerlig.Det bör definitivt alterneras med motsatt riktning. Arbete med avkoppling, andas andas, syntes klyvning, vakna sova, och så vidare D. Status för den levande organismen, alltså, inte kan vara statisk.Det kännetecknas av en term som rytm.Fastställande av huruvida den här egenskapen är en levande organism kan framställas även genom enkel observation.Du kanske märker att vissa (faktiskt alla) av sin energi och fysiologiska parametrar är alltid i stånd att begå fluktuationer både i amplitud och frekvens i förhållande till medelvärdena.
Sådana fluktuationer och det biorytmer.Med hjälp av dessa organismer ger stabilitet av dess termodynamiska tillstånd.Låter dig att framgångsrikt anpassa sig till miljön, är det rytmen av konjunktursvängningar.Definitionen av detta fenomen vi tidigare i denna artikel hänvisas till.
interna klocka
extern sensor tidssynkronisering system med en hög grad av samstämmighet på alla dess delsystem.I utvecklingen av kroppens medfödda sequencer funktioner med tiden ändras, så att den anpassas till den temporala profilen av miljön.Ett sådant organ kan "förutsäga" tid på dygnet.Detta gör det möjligt att ansluta en mängd pre-effektenheter som ingår i svaret omedelbart.Till exempel, kroppstemperaturen, samt plasmanivåer av kortikosteroider i normal sömn börjar långt före sin examen för att stiga.Så vaknar ibland inträffar innan ljuset tänds.
Här är andra exempel på rytm.Endast de organismer att överleva processen för naturligt urval, som har förmågan att inte bara fånga i naturen olika förändringar, men också anpassa sig till takten av externa vibrationer din rytm maskin.Till exempel, djuren alternativa rytmer av vakenhet och sömn, så det bidrar till att säkerställa goda förutsättningar för produktion av livsmedel.Den typ av reproduktionssystemet (perioder av infertilitet och fertilitet) är också anpassad till miljöförhållandena är det mest optimala för att höja avkomma.Många fåglar flyga söderut på hösten.Detta är ett exempel på hur rytmen manifesteras.Biologi vet och många andra exempel.Så, övervintra vissa djur.Detta gör det möjligt för dem att överleva trots det faktum att de yttre miljöförhållandena är extrema.
Daily Biorytmer
dygnsrytm rhythmicity i biologi - vad är det?Låt oss inse det.För daglig (dygnsrytm) biorytm är sådana företeelser och förändringar i naturen och intensiteten av biologiska processer, frekvensen av upprepning som är 24 ± 4 timmar.De flesta av de fysiologiska och biokemiska processer av metabolism, rörelse, utveckling, tillväxt, med förbehåll för dessa rytmer, som orsakas av den cirkadiska (dagligen) rytm av miljön.Det i sin tur relaterat till rotationen runt axeln på planeten.Exempel på sådana processer ämnesomsättning, kroppstemperatur variation, frekvensen av celldelning.För alla av dem som kännetecknas av en daglig rytm.
Biologi - den vetenskap som studerar inte bara djur utan även växter.Den sistnämnda, i synnerhet observeras på natten rytm cykler sänkning och stängning av bladen av blommor.Under dagen de öppnar.Rytmerna bevaras även när solen inte är tillgänglig.Detta bekräftades av hans experiment SEShnol, ryska biofysiker.Han gav exempel bönor borgmästare.Dess blad steg och sjönk på morgonen och kvällen, även om anläggningen är i ett mörkt rum.Det kändes som om tid och interna fysiologiska klocka definiera det.
växter vanligtvis under dagen bestäms av övergången från en form till en annan pigment fytokrom för variationer av solljus (dess spektrala sammansättning).Till exempel är solen vid solnedgången röd eftersom rött ljus har den längsta våglängd och mindre än den blå, utspridda.Vid skymningen eller solnedgång tända en hel del rött och infraröd strålning.Detta uppfattar växter, visar dygnsrytm.
Biologi - vetenskapen, som hittills har fått en hel del erfarenhet att observera de olika djuren.Det har visat sig särskilt att växlingen mellan perioder av vila och aktivitet av djuren (dag och natt) hänför sig också till dygnsrytmen.För dem är det viktigt inte absolut, men relativt timing.De måste veta när solen stiger och sitta, som dagen för att söka efter mat användning av ljus dag och natt - mörk.
ge ett exempel - titta på den dagliga rytmen av bostad på Atlantkusten spelman krabbor.Det ändrar färg, visar dygnsrytm.Biologi - vetenskapen, som liksom andra, för att identifiera mönster.För vad krabba ändrar färg?Låt oss inse det.
Crab morgon ljusare, men när solen stiger över horisonten, blir det mörkare.Spela rollen av en skyddande pigment skyddar spelman krabbor från den brännande strålar från solen.Om det är lågvatten, då det bidrar till att vara en mörk färg på kust sand obemärkt.Och det är där på jakt efter mat som skickas till krabba.
dygnsrytmen i människor
Omkring 300 fysiologiska funktioner som har dagliga rytmer som observerats i den mänskliga kroppen.Kroppsvikt, baserat på den mänskliga dygnsrytm systemet, är högst 18-19 timmar, andningsfrekvens - 13-16 timmar, hjärtfrekvens - 15-16 timmar, blodnivåer av röda blodkroppar - i 11-12 timmar, leukocyter - 21-23 timmar, och så vidare. d.
mentala processer accelereras och saktade ner på kvällen på morgonen.På rytmerna av mentala och fysiologiska funktioner, i sin tur påverkar förändringen av vakenhet och sömn, vila och aktivitet.Det beror på många faktorer under kurvparametrar vakenhet prestanda. Nivån motivation, födointag, den övergripande situationen, personlighetstyp, och så vidare D.
termen "desynchronosis" indikerar ett brott i ett biologiskt system gången beställer rytmer.Studiet av dess mekanismer är av stor betydelse i arbetsorganisationen och resten av personalen i att genomföra olika förebyggande åtgärder för att skydda hälsan.Desinhroz, i synnerhet ses hos individer som har gjort långdistansflyg (4-5 tidszoner), genom att ändra läge från dag till natt, och astronauterna i provision rymdfärder.
Lunar Biorytmer
Tsirkalunarnye (månens) biorytmer - rytmer vars period är ett genomsnitt av 29.53 dagar.Dessa rytmer i biologi motsvarar den lunar månader cykeln, det vill säga den onda cirkeln av månens faser.
I många geofysiska processer påverkar rotationsfrekvens månen runt planeten.Till exempel, ändra ett ljus på natten, temperatur, lufttryck, magnetfält på jorden, vindriktning.Alla dessa fenomen för tsirkalunarnyh rytmer är tillfälliga pekare.
marina organismer har hittat de mest imponerande exempel på hur dessa rytmer påverkar livsprocesser.Till exempel, Palolo marina maskar lever på korallrev, i oktober och november, de sista tio dagarna av måncykeln, och därmed vid en viss tidpunkt på dagen, separerar vattnet ryggen, som är fylld med produkterna i reproduktionssystemet.Det är nödvändigt för fortplantning.
månens cykler med perioder av fertilitet och befruktning kan inte bara vara synodic (som i föregående exempel).Det finns också sigisic intervall på 14,7 dagar.Till exempel, en typ av fisk som finns på stranden av Gulf of California, fullmånen och nymåne (vid högvatten) lägger ägg på stranden.Det utvecklas inom 14 dagar på stranden och i vattnet faller med nästa tidvattnet.
månsken, som vi redan har nämnt, gör skillnaden belysning på natten.Detta säkerställer att aktiviteten hos djur som är kvälls- eller nattlivsstilsförändringar.Även om vi utesluter effekten av månskenet i laboratoriet, är periodiciteten tsirkalunarnyh processen upprätthålls.Det kan bero på andra faktorer relaterade till måncykeln.Exempelvis Detta magnetfält oscillationer av planeten.
måncykeln påverkar också tillväxten hos växter.Detta kan illustreras med avkastnings fluktuationer rädisor, potatis och baljväxter.Under en lång tid, är månens kalendrar används för att bestämma den optimala tiden till jordbruksverksamhet och plantering.
årliga Biorytmer
Tsirkannualnye (årliga) biorytmer i biologi har svängningsperioden är 1 år ± 2 månader.De är förknippade med rotationen av solen runt vår planet.
observera dessa rytmer i alla organismer, från tropiskt till polarområden.Intensitet ökar med dem som latitud ökar.Rytmanalys tillät forskarna att dra slutsatsen att organismerna lever de polära och tempererade zoner, som är mest märkbara säsongsmässiga skillnader, framgår det tydligt.Grunden för den årliga biorytm omfattar dels de adaptiva reaktioner som uppstår till följd av en förändring av de viktigaste parametrarna för miljön (vattenläge, kvantitativ och kvalitativ livsmedelskomposition, temperatur).
andra är det kroppens reaktion på de faktorer signalmiljö (t.ex. förändringar i jordens magnetfält intensitet, fotoperiod, förekomsten av vissa kemiska komponenter).Manifest årliga biorytmer, exempelvis i fenomenet migration, migration, sommar och vinter dvala, reproduktiva processer, och så vidare. D.
Många djur viloläge hjälper till att överleva den ogynnsamma perioden.Förvånansvärt exakt bestämma djur tid för henne.Björnen, till exempel, håller alltid sin håla inför snöfall.Och sedan sover han till april, tills temperaturen är 12 ° C (dvs 5,5 månader).Vid denna tidpunkt är det stöds av fettet ackumulerat i höst.Dess lager är nästan en tredjedel av kroppsvikten hos djuret.Kroppstemperaturen hos en björn under viloläget reduceras med omkring 10 ° C, 3-faldigt reducerade frekvensen av andan.Detta bidrar till att spara viktiga resurser samlats i varmt väder.Så rytmen i kroppen är manifesterade björn.Om du bryter rytmen, och odjuret fastställa i den av någon anledning plötsligt vaknade upp mitt i vintern, var han nästan dömd.
