Читаем Живые часы полностью

Живые часы

Биоритмология — одна из увлекательнейших областей современной биологии. Что такое «внутренние часы» живых организмов? Каковы принципы их работы? Как растения и животные узнают время? В темноте и при постоянной температуре, замурованные в подземельях, они все-таки «знают», который час. Растения вовремя складывают листья и «засыпают», животные ложатся спать и просыпаются точно, как по будильнику.Обо всем этом в живой и увлекательной форме рассказывает автор «Живых часов». Книга предназначена для широких кругов читателей; особенно полезна она для школьников старших классов и студентов.

Ритчи Уорд

Биология, биофизика, биохимия / Биология / Образование и наука18+

Предисловие

Биологические часы представляют, вероятно, одну из самых интригующих тайн современной биологии.

Карл Хамнер, 1963

Прошло более семи лет с тех пор, как я увлекся проблемой биологических часов и заинтересовался деятельностью ученых, работающих в этой области. За несколько больший период времени наука коренным образом переменила свой взгляд на ритмы, с помощью которых живые организмы могут измерять время. То, что было когда-то просто интересным разделом естествознания, превращается в одну из кардинальных проблем современной биологии.

Весной 1960 года в Колд-Спринг-Харборе состоялся Международный симпозиум по биологическим часам, на котором впервые ученые, представляющие самые разные направления в биологии, смогли обменяться мнениями по проблемам биоритмологии. Мысль о том, что все организмы — от одноклеточных растений до человека — обладают, а может быть, даже являются живыми часами, произвела глубокое впечатление на ученых.

Читателю-неспециалисту, конечно, ничего не было известно о далеко идущих последствиях этой идеи. Биологи, которые писали о биоритмологии, пользовались весьма специфическим языком. И нет ничего удивительного в том, что между знаниями образованного человека и важнейшими открытиями в этой области существует некоторый разрыв. Я попытался рассказать о живых часах читателям, которые не имеют специального научного образования, и мне хотелось бы надеяться, что книга им понравится.

Область эта настолько широка, что мне пришлось сильно ограничить выбор объектов исследования и личностей, о которых можно было бы рассказать.

Несомненно, что книга такого рода не могла бы появиться без помощи многих людей и прежде всего ученых, которые отвечали на мои бесконечные вопросы, объясняли и демонстрировали свои методы исследований и оборудование лабораторий, великодушно вели со мной длительную переписку.

Р. Р. У.

1. Ритмы жизни

…Научное мышление в биологии должно складываться на основе представлений о периодической изменчивости.

В. Вольф, 1962


Расцвет современных естественных наук, начавшийся с опровержения Галилеем аристотелевой физики, ознаменовался бурным развитием науки. Гигантские рывки были вызваны либо революционностью новых теорий, либо появлением новых методов исследования.

В области физики огромный скачок был сделан в первой половине XX столетия. Бурную активность исследователей вызвало знаменитое уравнение Эйнштейна, которое показало, что при превращении массы в энергию количество высвобождающейся энергии пропорционально квадрату скорости света. Эта концепция не только стимулировала поток новых экспериментальных работ в области физики, но со временем привела к появлению новой техники, которой было предназначено ускорить научно-технический прогресс. Наряду с уравнением Эйнштейна большую роль в развитии новых методов в физике сыграло открытие рентгеновских, или Х-лучей.

В наши дни ни у кого не вызывает сомнения, что вторая половина XX столетия принесет громадные успехи в области биологии. В 1953 году Дж. Уотсон и Ф. Крик сформулировали теорию строения молекулы ДНК, которая объяснила, каким образом воспроизводит себя ген — носитель наследственности в живых организмах. Эта концепция открыла дорогу новым экспериментам в биологии и явилась для исследователей ключом к более полному и глубокому пониманию процессов жизни. В настоящее время физиологи, биохимики, биофизики и бионики изучают причины появления наследственных аномалий, а также причины старения, злокачественного перерождения тканей и психических заболеваний. Понимание механизмов нарушения основных жизненных процессов приблизит человечество к исцелению от этих тяжелых недугов.

Примерно в то же время, когда в Кембриджском университете Дж. Уотсон и Ф. Крик разрабатывали структуру молекулы ДНК, Г. Крамер в институте Макса Планка изучал способность птиц к навигации. Серией блестящих экспериментов он показал, что свойственная птицам необыкновенная точность направленного полета зависит от их способности ориентироваться по Солнцу. И, что еще более важно, он обнаружил, что поведение птиц очень напоминает действия штурмана, пользующегося секстантом и хронометром. Птицы делают поправку на постоянное перемещение Солнца, сверяясь с каким-то своим внутренним механизмом, который можно сравнить с часами. После работ Крамера термин «биологические часы» стал общепринятым.

Бесчисленные наблюдения, свидетельствовавшие о том, что растениям и животным свойственна ритмическая активность, четко связанная со временем, накапливались веками. Но все это считалось не более чем просто интересным явлением живой природы. Гипотеза о наличии у живых организмов «биологических часов» послужила тем самым интеллектуальным толчком, который стимулировал плодотворные экспериментальные исследования во многих областях биологии.

Перейти на страницу:

Все книги серии В мире науки и техники

Похожие книги

Достаточно ли мы умны, чтобы судить об уме животных?
Достаточно ли мы умны, чтобы судить об уме животных?

В течение большей части прошедшего столетия наука была чрезмерно осторожна и скептична в отношении интеллекта животных. Исследователи поведения животных либо не задумывались об их интеллекте, либо отвергали само это понятие. Большинство обходило эту тему стороной. Но времена меняются. Не проходит и недели, как появляются новые сообщения о сложности познавательных процессов у животных, часто сопровождающиеся видеоматериалами в Интернете в качестве подтверждения.Какие способы коммуникации практикуют животные и есть ли у них подобие речи? Могут ли животные узнавать себя в зеркале? Свойственны ли животным дружба и душевная привязанность? Ведут ли они войны и мирные переговоры? В книге читатели узнают ответы на эти вопросы, а также, например, что крысы могут сожалеть о принятых ими решениях, воро́ны изготавливают инструменты, осьминоги узнают человеческие лица, а специальные нейроны позволяют обезьянам учиться на ошибках друг друга. Ученые открыто говорят о культуре животных, их способности к сопереживанию и дружбе. Запретных тем больше не существует, в том числе и в области разума, который раньше считался исключительной принадлежностью человека.Автор рассказывает об истории этологии, о жестоких спорах с бихевиористами, а главное — об огромной экспериментальной работе и наблюдениях за естественным поведением животных. Анализируя пути становления мыслительных процессов в ходе эволюционной истории различных видов, Франс де Вааль убедительно показывает, что человек в этом ряду — лишь одно из многих мыслящих существ.* * *Эта книга издана в рамках программы «Книжные проекты Дмитрия Зимина» и продолжает серию «Библиотека фонда «Династия». Дмитрий Борисович Зимин — основатель компании «Вымпелком» (Beeline), фонда некоммерческих программ «Династия» и фонда «Московское время».Программа «Книжные проекты Дмитрия Зимина» объединяет три проекта, хорошо знакомые читательской аудитории: издание научно-популярных переводных книг «Библиотека фонда «Династия», издательское направление фонда «Московское время» и премию в области русскоязычной научно-популярной литературы «Просветитель».

Франс де Вааль

Биология, биофизика, биохимия / Педагогика / Образование и наука
Мозг и разум в эпоху виртуальной реальности
Мозг и разум в эпоху виртуальной реальности

Со Ёсон – южнокорейский ученый, доктор наук, специалист в области изучения немецкого языка и литературы, главный редактор издательства Корейского общества Бертольда Брехта, исследующий связи различных дисциплин от театрального искусства до нейробиологии.Легко ли поверить, что Аристотель и научно-фантастический фильм «Матрица» проходят красной нитью через современную науку о мозге и философию Спинозы, объясняя взаимоотношения мозга и разума?Как же связаны между собой головной мозг, который называют колыбелью сознания, и разум, на который как раз и направлена деятельность сознания?Можно ли феномен разума, который считается решающим фактором человеческого развития, отличает людей от животных, объяснить только электрохимической активностью нейронов в головном мозге?Эта книга посвящена рассмотрению подобных фундаментальных вопросов и объединяет несколько научных дисциплин, которые развились в ходе напряженных споров о соотношении материи и разума, которые берут своё начало с древних времен и продолжаются по сей день. Данная работа не является простым цитированием ранее написанных исследований, направленным на защиту своей позиции, она подчеркивает необходимость появления нового исследования мозга, которое должно будет вобрать в себя как философские умозаключения, так и научную доказательную базу.В формате PDF A4 сохранен издательский макет.

Со Ёсон

Биология, биофизика, биохимия