Биологические часы

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЧАСЫМы часто не замечаем удиви­тельно точных и разумных процес­сов, протекающих в живом орга­низме. А ведь эти процессы на­лажены и отрегулированы так, что с ними не могут сравниться никакие механизмы… Многие знают, что цветы выделяют нек­тар в определенное время дня и прилет пчелы совпадает как раз с тем временем, когда нек­тар выделяется в наибольшем количестве. Какой же невидимый будильник сигнализирует ей, что пора «на работу»? Подсолнечник, поворачивая голову за солнцем тоже хорошо «знает» в какой момент оно будет в определен­ной точке небосвода…

Где же находится тот хроно­метр, который распределяет во времени все функции организма? И как он это делает?

Вот вопросы, стоящие перед теми, кто работает над изуче­нием проблемы биологических ча­сов. Им был посвящен междуна­родный симпозиум, материалы ко­торого собраны в вышедшей не­давно книге «Биологические часы» (Москва, «Мир», 1964 г.).

Накоплено много наблюдений и доказательств, говорящих, что большинство биологических про­цессов протекает неравномерно в течение суток; — с сезонными ко­лебаниями в течение года. (При­мер таких сезонных колебаний — зимняя спячка медведей. Она бы­вает каждый год, в строго опреде­ленный период.)

Вопрос о том, где «размещены» биологические часы, еще не ясен. У более высокоорганизованных животных, по-видимому, в процес­се эволюции выделилась группа клеток, назначением которых явля­ется временная регуляция биоло­гических процессов Возможно, в мозгу будет найден центр, «заве­дующий» ходом биологических ча­сов, как имеется, например, дыха­тельный центр. Природа этих ча­сов пока исследована еще мень­ше. Но, безусловно, в основе их лежат химические или физико-хи­мические периодические процессы.

Какими же химическими реак­циями обусловлен ход биологи­ческих часов? Известно, что ката­лизаторами биохимических реак­ций язляются особые белковые вещества — ферменты. Советским ученым С. Шнолем установлено, что у некоторых белков фермен­тативная активность и концентра­ция активных группировок колеб­лется в течение суток, проявляя явную суточную ритмичность. В некоторых организмах с ‘выра­женным суточным колебанием ме­няется и содержание таких важных химических соединений, как хлорофилл и каротиноиды.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЧАСЫИнтересные исследования про­водились по изучению влияния на ход биологических часов раз­личных химических ядов. В не­которых случаях эти эксперимен­ты увенчались успехом, что дало основание предположить, что можно вызвать сдвиг временной фазы химическими веществами. Многие данные подтверждают ги­потезу о том, что в основе всех суточных ритмов лежит сдвиги в активности ферментативных си­стем и изменение в ходе химиче­ских реакций. При определенной скорости протекания реакций качественная или количественная характеристика образовавшихся продуктов может сигнализировать о наступлении необходимого мо­мента. Важен для выяснения сущности этих ритмов вопрос: яв­ляется ли эта способность полученной по наследству, или она приобретается в процессе развития — внутри- и внеутробного?

Большинство ученых сейчас схо­дятся в том, что эта черта орга­низма является врожденной и соответственно, заложена внутри него. Доказательством могут слу­жить те факты, что многие рит­мические процессы сохраняются при перенесении организма в по­стоянные условия, исключающие смену суточных или сезонных ци­клов.

Но тут выявляется очень инте­ресное обстоятельство. Собствен­ный, или спонтанный, период одного цикла в ритмическом ко­лебании, как правило, никогда не равен точно 24 часам. Длитель­ность его может быть и 20, и 22 и 25 часов. Но в нормальных, есте­ственных условиях, при тесном взаимодействии с внешней средой, он становится в точности равным длине суток. Так осмысленно со­вершаются все действия природы.

Словом, говорить о проблемах, затронутых в книге «Биологические часы», можно еще очень много. О том, как регулируются эти часы нервной системой и про­дуктами деятельности желез вну­тренней секреции — гормонами; как на основе все того же «часо­вого механизма» рыбы ориенти­руются по солнцу, а птицы, ле­тающие ночью,— по звездам.

Но лучше — прочесть эту книгу. Правда, читателям, далеким от биологии и медицины, вряд ли следует рекомендовать ее цели­ком — для этого она слишком специальна. Но, прочитав отдель­ные статьи, те, кто интересуется проблемой биологических часов, найдут в ней много интересного и полезного.

М. И. КАНДРОР

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>