Большая Советская Энциклопедия (ХР)

Хронобиоло'гия (от хроно... и биология ), биоритмология, раздел биологии, изучающий условия возникновения, природу, закономерности и значение биологических ритмов (БР). Х. исследует ритмические процессы на различных уровнях организации живого: бесклеточные системы, клетка, одноклеточные организмы, культуры клеток и тканей, многоклеточные животные и растения, популяции организмов. Как область биологии Х. разрабатывает законы осуществления периодически повторяющихся биологических процессов и поведения различных биологических систем во времени; она тесно связана с физиологией, биохимией, биофизикой, экологией и др. естественными науками. БР широко распространены в живой природе, имеют эндогенное происхождение и зависят от ритмических изменений во внешней среде (фото-, термо-, баропериодичность, колебания электромагнитного поля Земли и др.). Взаимодействие БР друг с другом и с периодически изменяющимися условиями среды формирует временную организацию биологических систем, лежит в основе адаптации организмов и обеспечивает единство живой и неживой природы. БР независимо от длины периода и частоты их колебаний (суточные, лунные, сезонные, годичные и др.) отражают процессы регуляции функций организмов.

  Идеи о ритмичном характере процессов в природе и в организме человека выдвигались в трудах античных философов (Гераклит, Платон, Аристотель и др.), в средние века и эпоху Возрождения (Ф. Бэкон, Т. Браге, И. Кеплер и др.). Первое научное наблюдение БР сделал французский астроном Ж. Ж. де Меран (1729), обнаруживший суточную периодичность движения листьев у растений. Это явление затем изучал Ч. Дарвин (1880) и ряд ботаников 19 в. Ещё в 18 в. К. Линней предложил «цветочные часы» , основанные на способности цветков различных растений открываться и закрываться в определённое время дня. Ритмы движения листьев растений были детально исследованы в 30-х гг. 20 в. голландским ботаником А. Клейнхонте и немецким учёным Э. Бюннингом. В 1920 американские учёные У. У. Гарнер и Х. А. Аллард открыли фотопериодизм у растений, механизмы которого, как было установлено позже, тесно связаны с БР. В 19 в. БР были зарегистрированы также у животных и человека. В 20-х гг. 20 в. были проведены первые работы по фотопериодизму у животных как беспозвоночных, так и позвоночных.

  В изучение БР значительный вклад внесли русские и советские учёные. Над проблемой восприятия времени животными и человеком работали И. М. Сеченов, И. П. Павлов, В. М. Бехтерев. Н. Е. Введенский и А. А. Ухтомский дали научное объяснение закономерностям ритмических воздействий на клетку и явлению «усвоения» клеткой внешнего ритма. В. И. Вернадский впервые рассмотрел биосферу как систему, организованную не только в пространстве, но и во времени. Цикл исследований БР у человека и животных был проведён К. М. Быковым с сотрудниками; А. С. Данилевский плодотворно разрабатывал проблему фотопериодизма у насекомых. Основатель гелиобиологии А. Л. Чижевский изучал влияние солнечных ритмов на биологические объекты. Роль БР в регуляции функций организма и их изменениях в условиях космического полёта освещены в работах В. В. Ларина. Большой вклад в развитие Х. в 20 в. внесли А. Йорес (ФРГ), Я. Мёллерстрём и Э. Форсгрен (Швеция), Дж. Хейстингс, Ф. Браун (США), Дж. Клаудсли-Томпсон, Дж. Харкер (Великобритания). Э. Бюннингу (ФРГ) принадлежит гипотеза об эндогенной природе БР, высказанная им в начале 30-х гг. Ю. Ашофф (ФРГ) провёл фундаментальные исследования влияния условий внешней среды на БР, в том числе у человека, и ввёл (1951) термин «датчик времени», обозначающий фактор, который синхронизирует БР. Ф. Халберг (США) сформулировал (1959) понятие об околосуточных или циркадных ритмах и дал представление о временной координации физиологических функций организма. Его заслугой является введение в Х. математических методов обработки данных и использование в этих целях ЭВМ. Им было установлена изменение чувствительности организма к действию вредных факторов в зависимости от времени суток.

  Установление закономерностей временного течения биологических процессов способствует прогрессу в др. областях знания о живой природе и имеет большое практическое значение. Например, учение о фотопериодизме важно для сельского хозяйства; медицина использует данные Х. при диагностике и лечении некоторых заболеваний. К наиболее актуальным проблемам Х. относятся: изучение природы и механизма различных БР, влияние на них внешних факторов, значение БР в приспособлении организма к окружающей среде, роль БР в трудовой деятельности человека и в развитии у него заболеваний, в решении задач космической биологии и медицины.