Животные анализируют мир

Что же произошло? В данном случае ученые просто «подвели Стрелки» живых часов у животных. Это наиболее простой способ воздействия на время, текущее в клетках организма. «Часы» на некоторое время останавливают, а затем включают. Как экспериментаторы это делают — разберем несколько позднее.

Для значительной части животных и растений биологические ритмы задаются циклическими изменениями факторов окружающей среды. К таким очевидным факторам можно отнести суточные, лунно-приливные, лунные и годовые циклы. По этим вехам живые организмы проверяют свои собственные ритмы или внутренние колеблющиеся системы. Поэтому для многих обитателей суши и воды циферблатом служит огромное небо, а стрелками — солнечный луч.

Заглянем в маленький мирок, кишащий жизнью, — небольшой пруд. Сколько здесь низших рачков — дафний! Сначала может показаться, что каждая крошка беспорядочно снует в воде.

На самом деле все предопределено, и каждый организм в пруду ориентируется как у себя дома. Все дафнии собраны в одно облачко-стадо, а поляризованные солнечные лучи четко расчерчивают толщу воды. Человеческий глаз не может отличить поляризованный свет от неполяризованного, поэтому ему кажется, что лучи света просто освещают толщу воды. Но ведь помимо порядка, вносимого в подводный мир лучом, поляризованный свет, который видят дафнии, выступает как часовые стрелки. Свет поляризуется в воде и сложным глазом дафнии. Если даже Солнце закрыто облаками, дафнии все равно определяют время по плоскостям поляризации света.

Пчелы также способны видеть поляризованные лучи. Им только надо увидеть кусочек неба в щель или леток улья, чтобы определить где находится на небе Солнце и который час. Безошибочно чувствуют время козы, собаки, кошки и другие животные. Кому неизвестно, что собаки встречают точно в определенный час хозяина, возвращающегося с работы?

У меня была кошка Зорька, с точностью до минуты знающая приход с работы каждого члена семьи. Ежедневно в пять, без четверти шесть и в половине седьмого вечера садилась она в ожидании у двери, а встретив одного из нас, успокаивалась до прихода следующего члена семьи.

Человеку почти не приходится пользоваться собственными биологическими часами. Но бывают ситуации, когда никаких часов, кроме биологических, у человека нет, а что-то нужно сделать в определенное время. Например, проснуться в заданный час, когда нет будильника и разбудить некому. И он просыпается вовремя.

Растения определяют время не хуже животных. Одноклеточные водоросли, например, светятся только перед заходом Солнца. А высшие растения в строго определенный час закрывают или открывают лепестки своих цветков. Начинается утро, и заработали цветочные часы. В четыре-пять часов утра распускаются цветки цикория, мака и шиповника, в семь часов распускается салат, в девять-десять часов — цветки мать-и-мачехи, а вечером начинают распускаться цветки ночных растений: в двадцать часов — душистого табака, в двадцать один час — ночной фиалки, а ряд растений только ночью раскрывает лепестки своих цветков. Другие виды растений выделяют запах или нектар в строго определенные часы, и пчелы об этом очень хорошо знают.

Теперь самый интересный вопрос: как же устроены живые часы и в каком органе они расположены?.

Ученые не установили* еще в организме структур, которые ответственны за жизненные ритмы, и тем более молекулярных изначальных структур, задающих первичные колебания в биологических часах. Есть только ряд гипотез, объясняющих устройство датчика времени. Суть одной из них сводится к следующему.

Механизм биологических часов невозможно рассмотреть ни в какой микроскоп, потому что «маятником» их может служить молекула белка. Такой маятник колеблется очень часто. Если бы удалось увеличить его через микроскоп до такой степени, чтобы молекула белка была видна, то, кроме ее расплывчатого контура, мы ничего бы не увидели. Молекула похожа на звучащую струну. В каждой клетке колеблется не один, а миллионы мельчайших маятников-молекул.