Pull to refresh

Биологические часы

Lumber room
Из-за очень быстрого темпа жизни мы пропускаем очень много удивительных вещей, которые в добавок стали обычным для людей. Я сделал маленькую подборку, что по моему мнению очень удивительно и познавательно.

Ещё до появление часов, которые придумали люди в живой природе находилось много других часов, которые люди назвали биологическими. Они работают не хуже атомных часов, но самое главное эти часы не придумали люди…

Хочу описать некоторые из исследований, которые провели люди, но это только капля в море, хочу чтобы вы мне помогли добавить в этот список новую «модель» часов.

Птицы


image

Немецкий ученый из Германии Г. Крамер в 1945 г. начал экспериментальное изучение способов ориентации птиц. Он обнаружил, что днем птицы ориентируются, сопостав­ляя положение Солнца со временем, которое показывают их биологические часы. Как доказали исследования, для такой ориентации по Солнцу точность хода их внутрен­них часов очень высока. Ошибка не превышает одной ми­нуты.

Наблюдения Крамера показали, что многие птицы (особенно мелкие) совершают ночные перелеты. Днем они вынуждены пополнять запасы энергии, израсходован­ные во время полета. Птицы совершают перелет в ночное время еще и потому, что ночью меньше отвлекающих фак­торов, и им легче преодолевать большие расстояния.

Исследования дневных и ночных перелетов птиц Кра­мер проводил несколько необычным и оригинальным мето­дом. Он помещал исследуемых птиц в круглую клетку со стеклянным верхом так, чтобы птицы могли видеть лишь участок неба, находящийся под углом зрения примерно 70°. Прозрачный пол клетки позволял наблюдателю сле­дить за птицей.

Важное условие в опытах Крамера было то, с какой стороны попадал свет в клетку. Оказалось, что направле­ние полета птица определяла по Солнцу. Она знала, что для того, чтобы найти восток утром, надо двигаться по направлению к Солнцу, а в конце дня так, чтобы оно оставалось непосредственно сзади.

В одном из своих экспериментов Крамер «остановил» Солнце, поместив источник света в течение всего дня с одной стороны клетки. И что же произошло? Птица «пе­репутала» все стороны света, приняв восток за запад в 6 час. утра и север за запад в полдень.

Диатомеи


image
Во время отлива микроскопические водоросли под названием диатомеи поднимаются на поверхность мокрого берегового песка. Когда же наступает прилив, диатомеи опять погружаются в песок. Однако в песке в лабораторных условиях, где нет ни приливов, ни отливов, их внутренние часы по-прежнему заставляют их подниматься и погружаться в том же ритме.

Манящие крабы


image
Во время отлива манящие крабы темнеют и выползают из своего убежища, а когда наступает прилив, они бледнеют и прячутся в свои норки. В лаборатории, находящейся далеко от моря, они продолжают соблюдать тот же режим, темнея и светлея в зависимости от времени отлива и прилива.

Фасоль


image
Ночью фасоль опускает листья, а перед рассветом поднимает. Мэран сделал важнейший опыт: поместил фасоль в темную комнату — в темноту и днем и ночью — и наблюдал, что движения листьев продолжаются и без изменения освещенности. Может быть, фасоль чувствует изменения температуры? Термостатов тогда не было. В 1758 году Дюмель повторил опыты де Мэрана, поместив растения в глубокую пещеру — во мрак, где температура была неизменна и днем и ночью. Движения листьев продолжались (постепенно, через много дней, эти движения затухают, но от очень короткой вспышки света движения возобновляются, причем так, как будто все время часы шли, только листья-стрелки не двигались).

Пчёлы (также и у других)


image
Пчел на зиму укрывают от морозов и света, они цепенеют в своих темных ульях. А часы у них «идут» всю зиму, и весной пчелы правильно определяют время суток, что необходимо им для правильного выбора направления полета к цветущим растениям за «взятком».

Одноклеточные организмы и яд


image
Часы идут даже при почти полной остановке метаболических процессов. В этих исследованиях важные результаты дает применение различных ядов — ингибиторов биохимических процессов (морской одноклеточный организм Gonyaulax). Он светится ночью, следуя своим внутриклеточным часам. Известная зеленая эвглена, наоборот, ночью неактивна. Днем она активно плывет в сторону большей освещенности, проявляет положительный фототаксис. Свет необходим ей для фотосинтеза. Ночью, если направить на сосуд с эвгленами узкий луч света, они на него не реагируют, фототаксиса не проявляют. Наступление дня и ночи зеленая эвглена определяет по своим внутренним часам. Если добавить в воду, где живут эти организмы, метаболические яды, останавливающие дыхание и гликолиз, жизнедеятельность их замирает, эвглены перестают двигаться, гониаулаксы не могут генерировать свет. Если перенести их в свежую среду, отмыть яды, жизнедеятельность восстанавливается. Но самое замечательное: оказывается, что все это время их часы шли вполне правильно, как будто бы клетки и не отравляли, после отмывания ядов они вовремя начинают испускать свет и вовремя проявлять способность к фототаксису. Но если добавить в воду яды, отравляющие процессы считывания генетической информации, например, актиномицин Д, препятствующий функционированию РНК-полимеразы — синтезу мРНК по матрице ДНК, — часы сбиваются, ход их нарушается. Эти наблюдения сделаны более тридцати лет назад американским исследователем Гастингсом.

Дрозофилы


image
У разных видов разная суточная активность. Дрозофилы одного вида активны в утренние часы, другие — в вечерние. Особенно четко суточная периодичность у них проявляется по времени массового вылупления взрослых мух из коконов.

Источники:
http://www.vitaminov.net/rus-biological_rhythm-biological_clock-0-11826.html
http://unirefs.ru/13/dok.php?id=2654557
http://www.inventors.ru/index.asp?mode=4236
http://bio.1september.ru/articlef.php?ID=200404405
http://ru.wikipedia.org/wiki/Drosophila

P.S. А какие биологические часы знаете вы?
Tags: биологические часыприрода
Hubs: Lumber room
Total votes 69: ↑54 and ↓15 +39
Comments 49
Comments Comments 49