Pan Mammalian pulkstenis: kas tas ir un kā tas mūs ietekmē?

Daba pārsteidz ar savu organizāciju un uzbūvi. Šķiet, ka pasaule mums apkārt ir pilna ar ritmiem un cikliem, kas veido veidu, kā mēs dzīvojam un pārvietojamies. No sinhronizētas okeāna viļņu dejas līdz regulārai gadalaiku kustībai daba ir piesātināta ar modeļiem, kas nosaka mūsu vidi un mijiedarbību ar to. Un ir tādi ritmi, kas dzīvās būtnēs darbojas tādā pašā veidā: Sirds ritmi.

Tā kā zinātne ir atbildīga par šo ciklu, ritmu un procesu funkcionēšanas atklāšanu, tā ir ieguvusi spēku kā Zinātniski interesants priekšmets ir šo būtņu laicīgo un bioloģisko pulksteņu padziļināta darbība dzīvs. Šajā rakstā mēs runāsim par pan-zīdītāju pulksteni, vienu no jaunākajiem atklājumiem šajā jomā, ko tik raksturo nenoteiktība.

Kas ir pan-zīdītāju pulkstenis?

Lai pilnībā izprastu "pan-zīdītāju pulksteņa" jēdzienu, mums vispirms ir jāienirst diennakts ritmu pasaulē. Šie ritmi ir kā planētas sirdspuksti, ko vada Zemes rotācija un gaismas un tumsas cikls, ko šī rotācija nes sev līdzi. Būtībā, diennakts ritmi ir iekšējie bioloģiskie pulksteņi, kas sinhronizē dzīvo būtņu dzīvības procesus ar 24 stundu ikdienas ciklu

. Daži piemēri, kas iegūti no diennakts ritmiem, ir miega un nomoda cikls, ko regulē apkārtējā gaisma, zarnu kustības apturēšana pulksten 22:30. naktī, zemākā ķermeņa temperatūra agrās rīta stundās un laika nelīdzsvarotības problēmas, cilvēkam ceļojot uz citu valsti citā joslā stundu.

Zinātnieki gadu desmitiem ir pētījuši un dokumentējuši, kā šie iekšējie pulksteņi ietekmē dažādu organismu bioloģisko aktivitāti. Bet tas, kas padara pan-zīdītāju pulksteni īpaši intriģējošu, ir tas, ka zīdītāji no mazajiem sikspārņiem līdz majestātiskajiem ziloņiem ir dziļa saikne ar šiem ritmiem. diennakts.

To atklāj atklājumi ap pan-zīdītāju pulksteni visiem zīdītājiem ir bioloģiskā pēda, kas ļauj uzzināt to novecošanas ātrumu; jūsu bioloģiskais vecums. Lai gan daudzi cilvēki diennakts ritmus saista tikai ar mūsu miega un nomoda modeļiem, tie Bioloģiskie pulksteņi ietekmē arī hormonu izdalīšanos, ķermeņa temperatūru un daudzus citus procesus. fizioloģisks. Piemēram, pan-zīdītāju pulkstenis regulē, kad dzīvnieki meklē barību, kad tie ir visaktīvākie un kad viņi pavada laiku vaislai un mazuļu kopšanai.

Aizraujošā realitāte ir tāda, ka zīdītāji neatkarīgi no to lieluma vai dzīvotnes ir attīstījušies, lai tie atbilstu šiem diennakts ritmiem. Neatkarīgi no tā, vai viņi dzīvo dziļos džungļos, sausos tuksnešos vai mūsdienu pilsētu debesskrāpjos, zīdītāji ir atraduši ģeniālus veidus, kā pielāgoties un izmantot iekšējās sinhronizācijas ar vidi priekšrocības ārējā. Jaunākie pētījumi, kas vērsti uz šiem diennakts ritmiem, ir vērsti uz izpratni par dzīvo būtņu novecošana un kā šie iekšējie pulksteņi var noteikt bioloģisko vecumu zīdītāji.

• Saistīts raksts: "10 bioloģijas nozares: tās mērķi un īpašības"

Zinātniskais pētījums par pan-zīdītāju pulksteni

Kad zinātnieki uzdrošinājās izpētīt diennakts ritmus zīdītājiem, viņi atklāja sarežģītības un brīnumu pasauli, kas pārsniedz sugu robežas. Pan-zīdītāju pulksteņa izpēte ir atklājusi pārsteidzošus modeļus un intriģējošas detaļas, kā zīdītāji regulē savas ikdienas aktivitātes.

Galvenais pavērsiens šajā pētījumā bija metožu izstrāde diennakts ritmu novērošanai laboratorijas apstākļos. Zinātnieki ir izmantojuši smadzeņu darbības, hormonu līmeņa un citu novērojumus bioloģiskie marķieri, lai izsekotu, kā dažādu zīdītāju iekšējie pulksteņi sinhronizējas ar tiem apkārt. Šīs metodes ir ļāvušas veikt pārsteidzošus atklājumus. Piemēram, vienā pētījumā pētnieki atklāja, ka pat sikspārņiem, kas pazīstami ar savu nakts aktivitāti, ir diennakts ritmi, kas ietekmē viņu miega un nomoda modeļus. Tāpat arī ziloņi, kas klīst plašās teritorijās, meklējot pārtiku, demonstrē aktivitātes maksimumus, kas sakrīt ar vēsākajiem diennakts laikiem.

Darbības modeļi ne tikai atšķiras dažādās sugās, bet arī var mainīties vienas sugas ietvaros atkarībā no dzīvotnes un vides apstākļiem. Zīdītāji viņi ir attīstījuši šos pielāgojumus, lai maksimāli izmantotu pieejamos resursus un izdzīvotu savās īpašajās ekoloģiskajās nišās. Pan-zīdītāju pulksteņa izpēte ir ļāvusi vieglāk izprast dažādu sugu kustības un uzvedību, liekot secināt, ka mēs nemaz tik ļoti neatšķiramies viens no otra. Acīmredzot attīstības pakāpe ir atšķirīga, taču tas, ka mums ir līdzīgi bioloģiskie ritmi gan cilvēkiem, gan pelēm, ir ļoti interesanti.

Zinātniekiem iedziļinoties ģenētikā un molekulārajā bioloģijā, viņi ir sākuši atšķetināt mehānismus, kas slēpjas aiz šiem diennakts ritmiem. Atklājumi par pulksteņa gēniem un regulējošajiem proteīniem ir snieguši plašāku ieskatu par to, kā tiek iestatīts un uzturēts pan-zīdītāju pulkstenis. Tas ne tikai paplašina mūsu izpratni par evolūciju, bet arī ietekmē cilvēku veselību.

Un tas ir tas, ka galvenie secinājumi, kas gūti zīdītāju pulksteņa pētījumā, liecina, ka šis bioloģiskais mehānisms rada novecošanas rādītājus. Gadsimtiem ilgi ir notikušas zinātniskas debates par to, vai novecošana ir saistīta ar nejaušību un nejaušību, vai arī patiešām pastāv kāda programma. Pan-zīdītāju pulkstenis nosaka, ka novecošanās procesi visiem zīdītājiem ir līdzīgi., un ka ilgi dzīvojošiem zīdītājiem ir izteiktāki DNS metilēšanas modeļi. Būtībā ilgmūžībai ir iemesls, un tas ir cieši saistīts ar bioloģisko un diennakts ritmu darbību.

Ārpus izmeklēšanas

Diennakts ritmi, kas regulē pan-zīdītāju pulksteni, nav tikai interesanta bioloģiska parādība; tiem ir liela ietekme uz zīdītāju ikdienu un, pārsteidzošā kārtā, arī uz mūsējo. Zinātnei ir spēja atvērt durvis cilvēka izpratnei un pasaulei ap mums. No tropu mežiem līdz sausiem tuksnešiem zīdītāji ir attīstījušies, lai pilnībā izmantotu koordināciju starp ķermeņa pulksteņiem un vidi.

Zīdītājiem diennakts ritmu sinhronizācija ar dienas gaišo un tumšo laiku ietekmē ne tikai to, kad viņi guļ vai ir aktīvi, bet arī to, kā tie mijiedarbojas ar savu vidi. Piemēram, plēsēji bieži ir visaktīvākie saullēkta un saulrieta laikā, izmantojot zemākas redzamības priekšrocības, lai veiksmīgi nomedītu. Tāpat laupījums var izvēlēties meklēt barību dienas gaišajā laikā, lai samazinātu plēsonības risku.

Arī pan-zīdītāju pulkstenis ietekmē citus zīdītāju dzīves aspektus, piemēram, vairošanos un mazuļu aprūpi. Daudzām sugām ir attīstījušies reproduktīvie cikli, kas atbilst gada sezonām vai pieejamo resursu modeļiem. Piemēram, daži zīdītāji var dzemdēt tā gada laikā, kad ir pieejams vairāk barības, lai nodrošinātu viņu mazuļu izdzīvošanu. Tāpat dažiem zīdītājiem notiek ziemas guļas vai barības savākšanas procesi, lai pabarotu mazuļus noteiktā gada periodā.

Šie paši principi attiecas uz mums, cilvēkiem. Mūsu diennakts ritmi regulē mūsu miegu, koncentrēšanos un enerģiju visas dienas garumā. Šo ritmu neatbilstība grafika izmaiņu, nakts darba vai citu faktoru dēļ var negatīvi ietekmēt mūsu veselību. Hronisks miega trūkums un traucēti diennakts ritmi ir saistīti ar tādām problēmām kā aptaukošanās, diabēts un garastāvokļa traucējumi.

Secinājumi un nākotnes perspektīvas

Reaģējot uz šo pieaugošo izpratni par diennakts ritmu nozīmi, zinātnieki un ārsti pēta veidi, kā uzlabot cilvēku veselību, optimizējot sinhronizāciju starp mūsu iekšējiem pulksteņiem un mūsu dzīves prasībām moderns. No mākslīgā apgaismojuma projektēšanas līdz darba laika pielāgošanai tiek meklēti risinājumi, kas respektē mūsu pan-zīdītāju pulksteņa dabiskos ritmus.

Noslēgumā jāsaka, ka "Pan Mammalian Clock" ir atgādinājums par to, kā daba joprojām spēj sinhronizēt dzīvi ar laiku. Zīdītāji, arī mēs, ir daļa no šīs savstarpēji saistītās dejas, kas izvēršas nemainīgā dienas un nakts ritmā. Izprotot, kā šie ritmi ietekmē mūsu un citu radību dzīvi, mēs varam labāk izmantot dabas pasaules piedāvāto pieredzes bagātību.