Биологические ритмы организмов

Вся живая материя, от молекул до биосферы в целом, подвержена разного рода колебаниям, биологическим ритмам. Биоритмы — изменения в биологических процессах, которые постоянно, волнообразно (с разными интервалами) повторяются.

Отцом науки о биологических ритмах, хронобиологии, по праву называют немецкого врача Кристофа Гуфеланда, открывшего в 1790-х годах некие универсальные ритмические процессы, которым подвержены живые организмы, — ежедневную повторяемость событий и реакций и зависимость их от суточных циклов, то есть от вращения Земли вокруг оси.

Научные разработки в хронобиологии начались в XX веке — в России этими аспектами занимались, в том числе, И. П. Павлов, В. И. Вернадский, А. Л. Чижевский.

Классификация биоритмов

1.      Суточные биоритмы, называемые также циркадными, присущи всем живым организмам. Даже невидимые глазу бактерии живут по «расписанию», меняя активность в течение суток. Суточные биоритмы — реакция земной жизни на каждый оборот планеты вокруг Солнца. Проявления этих биоритмов разнообразны.

1)      Например, в жарких регионах, особенно в пустынях, жизнь в разгар дня не оживляется, а замирает, и только редкие животные сохраняют активность.

2)      А вот в регионах с умеренным климатом день — самый разгар активности. Животные, птицы, насекомые — все суетятся, ищут пищу или пару. Но и вечерами, в сумерках, жизнь не затихает, потому что «на тропу» выходят ночные существа. Если днем на открытой местности, под лучами солнца, нет комаров, то с заката до рассвета они чрезвычайно бодры.

3)      Прекрасно выражены суточные биоритмы у человека. С наступлением темноты в организме начинается выработка мелатонина, который поспособствует своевременному засыпанию.

2.      Сезонные, или же годовые, биоритмы приспосабливают организм к смене сезонов, времен года. От них зависит наступление брачного периода, линьки, впадение в спячку и проч. Человек поздней осенью становится менее активным, ему хочется больше спать, быстрее наступает утомление. Ведущий фактор, на который быстро реагируют организмы — изменения продолжительности дня. Это реагирование называется фотопериодизмом. Пожелтение листвы, подготовка деревьев к зиме — это ответ на сокращение светового дня. А весной, как только день начинает удлиняться, растения «просыпаются» и готовятся к росту и цветению.

3.      Приливно-отливные биоритмы проявляются у организмов, живущих в литорали, то есть в прибрежных областях морей и океанов — ракообразных, моллюсков, мелких рыбешек, водорослей. Например, двустворчатые моллюски во время подъема уровня воды открывают раковины и дают возможность сифонам захватить как можно больше жидкости, содержащей кислород и пищу, а во время отлива захлопывают створки и зарываются в грунт.

Перечисленные нами биоритмы иногда называют адаптивными (экологическими), потому что они выработались у самых разных организмов за миллионы лет эволюции и закрепились на генетическом уровне.