Pan Mammalian Clock: mis see on ja kuidas see meid mõjutab?

Loodus üllatab oma korralduse ja ülesehitusega. Meid ümbritsev maailm näib olevat täis rütme ja tsükleid, mis kujundavad meie elu- ja liikumisviisi. Alates ookeanilainete sünkroniseeritud tantsust kuni aastaaegade korrapärase liikumiseni on loodus läbi imbunud mustritest, mis juhivad meie keskkonda ja sellega suhtlemist. Ja on rütme, mis töötavad elusolendite sees samal viisil: Südame rütmid.

Kuna teadus vastutab nende tsüklite, rütmide ja protsesside toimimise avastamise eest, on see jõudu kogunud teaduslikku huvi pakkuv teema nende olendite ajaliste ja bioloogiliste kellade põhjalik toimimine elus. Selles artiklis räägime imetajate kellast, mis on üks viimaseid avastusi selles valdkonnas, mida nii iseloomustab ebakindlus.

Mis on pan-imetajate kell?

"Pan-imetaja kella" mõiste täielikuks mõistmiseks peame esmalt sukelduma ööpäevarütmide maailma. Need rütmid on nagu planeedi südamelöögid, mida juhib Maa pöörlemine ning valguse ja pimeduse tsükkel, mille see pöörlemine endaga kaasa toob. Sisuliselt,

tsirkadiaanrütmid on sisemised bioloogilised kellad, mis sünkroniseerivad elusolendite elutähtsaid protsesse 24-tunnise ööpäevase tsükliga. Mõned ööpäevarütmidest tuletatud näited on ümbritseva valgusega reguleeritav une-ärkveloleku tsükkel, roojamise peatumine kell 22.30. öösel, madalaim kehatemperatuur varajastel hommikutundidel ja aja tasakaalustamatuse probleemid, kui inimene reisib teise riiki teisel ribal tunnis.

Teadlased on aastakümneid uurinud ja dokumenteerinud, kuidas need sisemised kellad mõjutavad paljude organismide bioloogilist aktiivsust. Pan-imetajate kella teeb aga eriti intrigeerivaks see, et imetajad, alates pisikestel nahkhiirtel kuni majesteetlike elevantideni on nende rütmidega sügav side. ööpäevane.

Imetajate kella ümber tehtud avastused näitavad seda kõikidel imetajatel on bioloogiline jalajälg, mis võimaldab teada nende vananemise kiirust; teie bioloogiline vanus. Kuigi paljud inimesed seostavad ööpäevaseid rütme ainult meie une- ja ärkveloleku mustritega, siis need Bioloogilised kellad mõjutavad ka hormoonide vabanemist, kehatemperatuuri ja paljusid muid protsesse. füsioloogiline. Näiteks pan-imetajate kell reguleerib seda, millal loomad toitu otsivad, millal nad on kõige aktiivsemad ning millal nad veedavad aega poegade kasvatamisele ja nende eest hoolitsemisele.

Põnev reaalsus on see, et imetajad, olenemata nende suurusest või elupaigast, on arenenud, et olla kooskõlas nende ööpäevaste rütmidega. Olenemata sellest, kas nad elavad sügavas džunglis, põuas kõrbes või kaasaegsete linnade pilvelõhkujates, imetajad on leidnud geniaalseid viise, kuidas kohaneda ja ära kasutada sisemist sünkroniseerimist keskkonnaga välised. Viimased uuringud, mis keskendusid nendele ööpäevarütmidele, on keskendunud nende mõistmisele elusolendite vananemisest ja sellest, kuidas need sisemised kellad võivad dikteerida nende bioloogilist vanust imetajad.

• Seotud artikkel: "Bioloogia 10 haru: selle eesmärgid ja omadused"

Teaduslik uurimus imetajate kella kohta

Kui teadlased asusid uurima imetajate ööpäevaseid rütme, avastasid nad keerukuse ja imede maailma, mis ületab liigipiire. Pan-imetajate kella uurimine on paljastanud üllatavaid mustreid ja intrigeerivaid üksikasju selles, kuidas imetajad oma igapäevast tegevust reguleerivad.

Selle uurimistöö peamine verstapost oli tsirkadiaanrütmide jälgimise tehnikate väljatöötamine laboritingimustes. Teadlased on jälginud ajutegevust, hormoonide taset ja muud bioloogilised markerid, et jälgida, kuidas erinevate imetajate sisekellad sünkroonivad ümber. Need tehnikad on võimaldanud hämmastavaid avastusi. Näiteks ühes uuringus leidsid teadlased, et isegi nahkhiirtel, kes on tuntud oma öise tegevuse poolest, on ööpäevarütmid, mis mõjutavad nende une- ja ärkveloleku mustreid. Samamoodi näitavad elevandid, kes rändavad toitu otsides tohututel aladel, aktiivsuse tippe, mis langevad kokku päeva kõige lahedamate aegadega.

Tegevusmustrid ei erine mitte ainult liikide lõikes, vaid võivad muutuda ka ühe liigi piires sõltuvalt elupaigast ja keskkonnatingimustest. Imetajad nad on need kohandused välja töötanud, et saadaolevaid ressursse maksimaalselt ära kasutada ja oma spetsiifilistes ökoloogilistes nišides ellu jääda. Pan-imetajate kella uurimine on muutnud erinevate liikide liikumise ja käitumise mõistmise lihtsamaks, mistõttu on jõutud järeldusele, et me ei erinegi üksteisest nii palju. Ilmselgelt on arenguaste erinev, kuid see, et meil on sarnased bioloogilised rütmid nii inimestel kui hiirtel, on väga huvitav.

Kui teadlased süvenevad geneetikasse ja molekulaarbioloogiasse, on nad hakanud nende ööpäevaste rütmide taga olevaid mehhanisme lahti harutama. Avastused kella geenide ja reguleerivate valkude kohta on andnud parema ülevaate imetajate kella seadistamisest ja hooldamisest. See mitte ainult ei laienda meie arusaama evolutsioonist, vaid mõjutab ka inimeste tervist.

Ja just imetajate kella uurimise peamised järeldused näitavad, et see bioloogiline mehhanism genereerib vananemisnäitajaid. Sajandeid on toimunud teaduslik debatt selle üle, kas vananemine on tingitud juhusest ja juhusest või on tõesti olemas omane programm. Pan-imetajate kell dikteerib, et vananemisprotsessid on kõigil imetajatel sarnased.ja et pikaealistel imetajatel on rohkem väljendunud DNA metüülimise mustrid. Põhimõtteliselt on pikaealisusel põhjus ja see on tihedalt seotud bioloogiliste ja ööpäevarütmide toimimisega.

Väljaspool uurimist

Ööpäevarütmid, mis juhivad imetajate kella, ei ole lihtsalt huvitav bioloogiline nähtus; neil on suur mõju imetajate igapäevaelule ja üllataval kombel ka meie omale. Teadusel on võime avada uksi inimeste mõistmisele ja meid ümbritsevale maailmale. Alates troopilistest metsadest kuni kuivade kõrbeteni on imetajad arenenud nii, et nad saavad täielikult ära kasutada oma kehakellade ja keskkonna vahelist koordineerimist.

Imetajate jaoks ei mõjuta ööpäevarütmide sünkroniseerimine päevavalguse ja pimedaga mitte ainult seda, millal nad magavad või on aktiivsed, vaid ka seda, kuidas nad oma keskkonnaga suhtlevad. Näiteks kiskjad on sageli kõige aktiivsemad päikesetõusu ja -loojangu ajal, kasutades ära kehvemat nähtavust, et edukalt jahti pidada. Samamoodi võib saakloom valida toitu otsima valgel ajal, et minimeerida röövloomade ohtu.

Pan-imetajate kell ka mõjutab imetajate elu teisi aspekte, nagu paljunemine ja poegade eest hoolitsemine. Paljudel liikidel on välja kujunenud paljunemistsüklid, mis ühtivad aastaaegade või olemasolevate ressursside mustriga. Näiteks võivad teatud imetajad poegida aastaaegadel, mil nende poegade ellujäämise tagamiseks on saadaval rohkem toitu. Samamoodi toimub mõnel imetajal talveuneprotsess või toidu kogumine poegade toitmiseks teatud perioodi jooksul aastas.

Need samad põhimõtted kehtivad ka meie, inimeste kohta. Meie ööpäevarütmid reguleerivad meie und, keskendumist ja energiat kogu päeva jooksul. Nende rütmide kõrvalekaldumine ajakava muutmise, öötöö või muude tegurite tõttu võib meie tervisele negatiivselt mõjuda. Kroonilist unepuudust ja häiritud ööpäevaseid rütme on seostatud selliste probleemidega nagu rasvumine, diabeet ja meeleoluhäired.

Järeldused ja tulevikuperspektiivid

Vastuseks sellele kasvavale arusaamale ööpäevarütmide tähtsusest uurivad teadlased ja arstid viisid inimeste tervise parandamiseks, optimeerides meie sisemiste kellade ja meie elunõuete vahelist sünkroniseerimist kaasaegne. Alates tehisvalgustuse kujundamisest kuni tööaja kohandamiseni otsitakse lahendusi, mis austavad meie imetajakella loomulikke rütme.

Kokkuvõtteks võib öelda, et "Pan Mammalian Clock" on meeldetuletus sellest, kuidas loodus jääb meistriks elu ajaga sünkroniseerimisel. Imetajad, kaasa arvatud meie ise, on osa sellest omavahel seotud tantsust, mis areneb päeva ja öö pidevas rütmis. Mõistes, kuidas need rütmid meie ja teiste olendite elu mõjutavad, saame paremini kasutada loodusmaailma pakutavat rikkalikku kogemust.