15 октября 2019, вторник, 12:33
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Биологические часы животных работают параллельно друг другу

Морской рачок Eurydice pulchra
Морской рачок Eurydice pulchra
Wikimedia Commons
 
Партнер проекта

У большинства живых существ, начиная с цианобактерий и кончая человеком, есть так называемые «биологические часы», циркадные ритмы (от латинских слов circa – около и diеs – день). Циркадные ритмы – суточные колебания интенсивности биологических процессов, связанные со сменой дня и ночи. У этих ритмов есть два важных свойства: с одной стороны, они могут подстраиваться под изменения в окружающем мире (например, изменения освещенности), а с другой – все необходимое для их поддержания организм делает сам.

Широко известны эксперименты, в которых людей полностью изолировали от внешнего мира, даже не давали им с собой часов. При этом суммарная продолжительность сна и бодрствования все равно оставалась близкой к 24 часам, хотя сами подопытные зачастую оценивали ее неверно. Молекулярные механизмы, лежащие в основе  таких ритмов, усиленно исследуются. Недавно за их исследование была присуждена престижная премия Шао.

Считается, что впервые в ходе эволюции циркадные ритмы появились, чтобы защитить ДНК от повреждения солнечным ультрафиолетом. Чтобы избежать повреждений во время репликации, когда ДНК особенно уязвима, организмы научились удваивать геном в темное время суток. Этот механизм и по сей день сохраняется у мицелиального гриба нейроспоры. В целом, возможность предчувствовать регулярные изменения окружающей среды крайне важна для приспосабливания и выживания. Это относится не только к солнечной активности и времени суток.

Циркадные и циркатидальные ритмы рачков, видимо, работают независимо.

Некоторые животные, живущие в зоне литорали (участка берега, который покрывается водой во время прилива и осушается при отливе) или в прибрежных водах, выработали циркатидальные (от английского tidal – приливный) циклические ритмы длиной 12,4 часа, связанные с приливом и отливом. До недавнего времени было неясно, зависят ли эти ритмы от суточных. Предполагалось, что в их основе может лежать отдельный механизм, но возможно также было, что эффект обеспечивает наложение двух суточных ритмов со сдвигом по фазе на полдня. О том, какая из этих двух гипотез верна, ученые даже заключали пари. В экспериментах с рачком Eurydice pulchra оказалось, все же, что ритмы независимы. Выключение одного из главных генов, организующих циркадные ритмы, приводящее к исчезновению циркадных ритмов, не привело к исчезновению циркатидиальных.

К похожим выводам пришла группа ученых, работавших с многощетинковым червем Platynereis dumerilii. У червей есть циркадные ритмы, заставляющие их раз в сутки ночью подниматься на поверхность поесть, и циркалунарные (30-дневные) ритмы, управляющие нерестом. В ходе работы также выяснилось, что ритмы независимы. Разве что, циркалунарный немного модулировал циркадный.

Похоже, что несколько независимых биологических часов – довольно распространенное явление. Скорее всего, также обстоят дела и у людей. Пока, правда, почти ничего не удалось выяснить о непосредственных молекулярных механизмах, лежащих в основе ритмов, кроме циркадных. Эти исследования еще впереди.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: [email protected]
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.