Чудеса: Популярная энциклопедия. Том 2

Сезонные ритмы у многих людей выражены очень четко. Так, весной обмен веществ в организме более активен, чем в осенние и зимние месяцы. В разные сезоны года меняется состав крови — зимой и весной гемоглобина в крови больше, а летом содержание снижается до минимума. Давление крови тоже выше зимой. О влиянии годичных сезонов на человека знал уже древнегреческий врач Гиппократ: «Тот, кто хочет заслужить действительное и полное признание в искусстве врачевания, должен прежде всего учитывать особенности сезона года не только потому, что они отличаются друг от друга, но и потому, что каждый из них может вызвать самые разные последствия… От атмосферных явлений зависит очень многое, потому что состояние организма меняется в соответствии с чередованием сезонов года».

Ответ дают устрицы

Теперь уже ясно, что в организме высших животных «тикает» много «часов», обслуживающих десятки процессов, протекающих в определенном ритме. С уверенностью можно утверждать, что большинство клеток, а может быть, даже все обладают биологическими часами и используют их для регулирования своей жизнедеятельности.

Нет особых разногласий и в том: биологические часы врожденные. Пчелы, родители которых выросли в темноте, имеют тот же суточный ритм, что и пчелы, выросшие в обычных условиях.

Какова же природа таких часов? Каковы их отношения с внешним миром?

Единой точки зрения тут уже нет. Одни исследователи полагают, что биочасы упрятаны где-то внутри самой клетки; другие считают, что четкая периодичность процессов в живых организмах диктуется условиями внешней среды.

Уже сравнительно давно в США был проведен такой эксперимент. На Атлантическом побережье, в штате Коннектикут, ученые собрали устриц, запрятали в контейнер и перевезли их к Тихому океану. В течение двух недель, находясь в закрытом контейнере, устрицы открывали свои створки в точности с фазами прилива и отлива на своей родине — в Коннектикуте. Но через две недели, оставаясь все в том же контейнере, они стали раскрываться, подчиняясь новому ритму приливов западного побережья.

Как же моллюски узнали, что они на новом месте и что часы приливов здесь совершенно иные?

Выходит, какие-то внешние силы передвинули стрелки устричных «часов» так, чтобы их время совпадало с местным.

Позднее были поставлены аналогичные опыты с другими животными, с насекомыми, растениями. И все они, находясь в полной изоляции от света, в условиях неизменных температуры и давления, но на новом месте, каким-то образом узнавали, что их «часы» начали безбожно врать, и меняли время. Какие внешние причины могут влиять на ход биологических часов? В часах, регулирующих главный, суточный ритм, — это Солнце. А еще есть часы лунные, приливные. Примером могут служить обитающие в приливной зоне моря организмы. Образ жизни этих существ совершенно определенным образом связан с приливно-отливными течениями Луны.

Размножение таких животных часто совпадает с определенными лунными фазами. На коралловых рифах в южной части Тихого океана живут черви палоло. Их «роение» приурочено к полнолунию в июле, что увеличивает шансы личинок выжить в борьбе за существование, поскольку развитие совпадает по времени с цветением планктона, основной пищи палоло. Однако ход всех биочасов зависит и от внутренних регуляторов. У птиц и у насекомых, у рыб и у высших позвоночных «указания» Солнца или Луны «сверяются» с показаниями внутреннего механизма часов.

У позвоночных животных работой внутренних хронометров заведует мозг. Так называемые глубинные отделы мозга включают механизмы, которые позволяют организму приспосабливаться к меняющимся условиям внешней и внутренней среды. И эти же отделы следят за часами, регулирующими ход различных процессов в соответствии с биоритмами.

Кстати сказать, «живые» часы легко вывести из строя, стоит лишь их охладить. Уже при нуле — пяти градусах тепла такие часы останавливаются.

Ставились опыты, чтобы узнать, у кого из животных биочасы точнее. В Италии с этой целью посадили в глубокую пещеру кроликов, петухов, кур и… двадцать ученых. Неделю все они пробыли там в полной темноте. Что же оказалось? Люди не выдержали соревнования с животными. Впрочем, виной тут, по-видимому, был не сам механизм биочасов, а психика человека. Длительное пребывание в темноте лишает нас чувства времени, если в обычных условиях оно было даже блестящим…

Внутренние хронометры, одно из чудес живой природы, хранят в себе еще немало засекреченных «колесиков». Основной вопрос, которым задаются сейчас исследователи, состоит в том, привела ли эволюция живой природы к созданию единого часового механизма для управления процессами жизнедеятельности, подобно тому как ДНК стала основой генетической информации?

У каждого свой понедельник

«Понедельник — день тяжелый». Кто не знает этой бытовой поговорки, скорее иронической, чем серьезной. Но теперь, исследуя ритмы жизнедеятельности, ученые склонны перефразировать ее по-своему: у каждого есть свой понедельник, свой трудный день.