Живые барометры рядом с нами

Физиологи и врачи обнаружили суточную ритмику в деятельности печени, желудка, кишечника, органов выделения, желез внутренней секреции, в обмене веществ и даже в биохимическом составе крови. Изучение электрической активности мозга у людей показало, что даже если человек спит, активность ритмически меняется каждые 90 минут. В целом, как утверждают специалисты по биоритмологии, у людей уже выявлено около 100 изменений в работе разных органов и систем организма на протяжении суток.

Возникновение биологических ритмов у живых организмов происходило в процессе их эволюционного развития и тесно связано с влиянием деятельности солнца и других внешних факторов. Смена времен года, смена дня и ночи как важнейшие факторы внешнего влияния привели к тому, что у животных и растений развились приспособительные реакции, которые повторяются с определенной, даже строгой, закономерностью. Так возникли и закрепились разнообразные биологические ритмы. Причем они бывают не только суточными, а и многодневными, месячными, годовыми. В большинстве случаев они наследственны — передаются из поколения в поколение. Но есть и такие периодические явления в жизни животных и растений, которые обнаруживаются под влиянием условий внешней среды.

В жизни растений известны весеннее движение соков, раскрытие листьев, цветение и плодоношение, осеннее сбрасывание листвы и многие другие периодические явления. В основном это связано с влиянием солнечной энергии. Различные растения способны «подстраиваться» под продолжительность дня, и в зависимости от этого некоторые из них цветут весной, а другие летом или даже осенью. И суточные ритмы у растений, как мы уже говорили, связаны с солнцем и луной.

Животные, как и растения, также определяют время года и продолжительность дня и ночи по восходу и заходу солнца. Отсюда неодинаковая активность животных в разные периоды года и вместе с тем строгая суточная ритмичность в проявлении у них многих физиологических процессов. Наличие таких видовых биологических циклов и ритмов подтверждается большим количеством фактов, собранных во время наблюдений за позвоночными и беспозвоночными животными.

Строго придерживаются суточной ритмики активности и насекомые, которые, безусловно, связаны с ритмами растений, а точнее, со временем раскрытия цветов, из которых насекомые берут нектар или пыльцу. Очень четко работают пчелы. Их вылет за взяткой приурочен к определенному времени. И кормовые угодья они посещают в определенные часы, будто у них внутри есть часовой механизм. Подмечена, например, такая особенность работы пчел. Утром они с готовностью летят на цветущее поле гречихи и собирают там нектар. Попозже, ближе к полудню, цветы гречихи перестают выделять нектар, и пчелы находят себе другие кормовые угодья. Вполне возможно, что они пользуются сообщениями пчел-разведчиц, но большинство данных говорит о том, что эти неутомимые труженицы связывают время выделения гречневого нектара с положением солнца на небе. Здесь у них срабатывает особое ощущение времени — биологические часы.

Ритмические изменения в окружающей среде касаются разнообразнейших сторон жизни животных, даже окраски. Маленькие крабы, о которых мы говорили в главе «Прогнозируют подданные Океана», как правило, с удивительным постоянством днем темнеют, а ночью светлеют. Очевидно, это связано с приспособлением к условиям существования: днем темным крабам легче прятаться от врагов. Кроме того, темный пигмент лучше защищает их от сильного солнечного света. Американские ученые решили проверить, насколько прочен и постоянен у крабов ритм изменения окраски. Они держали их на свету, в полной темноте, по-разному изменяли температуру — крабы ни при каких условиях не желали отказываться от своей ритмики и стойко придерживались 24-часового цикла изменения окраски. Причем и в лабораториях, и в естественных условиях становились наиболее темными в те часы, когда на их родном пляже наступал максимум отлива, а наиболее светлыми — когда вода там достигала верхней отметки.

Много разнообразных периодических явлений происходит в жизни птиц. Весенние и осенние перелеты можно рассматривать именно как проявление четких биологических ритмов, или циклов. Правда, здесь уже срабатывают не только биологические часы, а и календарь, поскольку речь идет о годовых циклах. Постоянна у птиц И цикличность в процессах, связанных с размножением.

Весенние турниры самцов, устройство гнезд, высиживание яиц, выкармливание и воспитание птенцов — все это осуществляется в определенных ритмах, соответственно наследственной программе. Но и в границах суток многие процессы у птиц: пробуждение, кормление, пение, отдых, устройство на ночевку и прочее — проявляются ритмически, будто по расписанию, а точнее — по видовым биологическим часам. В весеннее время очень рано начинают токовать тетерева. Еще темно в лесу, солнце низко за горизонтом, и даже отблесков его не видно, а тетеревам уже известно, что время лететь на токовище.