Біологічні ритми
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Біологічні ритми

Біологічні ритми, циклічні коливання інтенсивності і характеру біологічних процесів і явищ. Би. р. спостерігаються майже у всіх тварин і рослин, як одноклітинних, так і багатоклітинних, в деяких ізольованих органів і окремих кліток. Одні Б. р. (биття серця, частота дихання і т.д.) відносно самостійні (див. Фізіологічні ритми ) , інші — власне Б. р. — дають можливість організмам пристосовуватися до циклічних змін довкілля (добовим, сезонним і ін.).

загрузка...

  сонячно-добовий (24 ч ) ритм властивий більшості фізіологічних процесів (частоті ділення клітин, коливанням температури тіла, інтенсивності обміну речовин і енергії у тварин і людини і ін.). Він виявляється в змозі і поведінці живих організмів (див. Активності цикл ) ; при цьому міняється рухова активність тварин, положення листя і квіткових пелюсток в рослин, витрачання глікогену в печінки ссавців і інші біохімічні процеси ( мал. 1 , 2 ). У тварин виявлені нейро-гуморальні центри, що координують добову періодичність фізіологічних процесів. Залежно від кількості періодів активності в течію доби розрізняють монофазний і поліфазний добові ритми. Протягом індивідуального розвитку (онтогенезу) багатьох тварин і людини відбувається перехід від поліфазного ритму до монофазного (так, для грудних дітей характерне багатократне чергування неспання і сну протягом доби).

  місячно-добовий (24,8 ч ) , або приливний, ритм типовий для більшості тварин і рослин прибережної морської зони і виявляється спільно з сонячно-добовим ритмом в коливаннях рухової активності, періодичності відкриття стулок молюсків, вертикальному розподілі в товщі води дрібних морських тварин і т.п. Солнечно- і місячно-добовий ритми, так само як і зоряно-добовий (23,9 ч ) , мають велике значення в навігації тварин (наприклад, перелітних птиць, багатьох комах), що «використовують» астрономічні орієнтири.

  місячно-місячний ритм (29,4 сут ) відповідає періодичності зміни рівня морських приливів і виявляється в ритмічності вилуплення з лялечок комах, виплажівающихся в прибережній зоні, в циклі розмноження червя палоло, деяких водоростей і багатьох інших тварин і рослин. Близький місячно-місячному ритму і менструальний цикл жінок.

  Річний (сезонний) ритм зміни чисельності і активності тварин зростання і розвитку рослин широко відомий. Річні ритми у тварин і рослин у багатьох випадках регулюються змінами довжини світлового дня (див. фотоперіодизм ) , температури і інших кліматичних чинників.

  Би. р. — не лише безпосередня реакція на зміни зовнішніх умов. Він зберігається в штучних умовах — при постійному освітленні, температурі, вологості і атмосферному тиску, причому тривалість кожного періоду Б. р. в таких умовах майже не залежить від інтенсивності обмінних процесів. Наприклад, на добовий ритм спороутворення деяких водоростей не впливають хімічні речовини, гальмівні обмінні процеси; масове вилуплення мух дрозофіл повторюється в темноті через кожних 24 ч і не залежить від температури (при коливаннях її в межах від 16 до 26°С); у акваріумі тривало зберігається місячна періодичність відкриття стулок морських молюсків; схожість насіння, що зберігається в темноті і при постійній температурі (у межах від -22 до +45°С), виразно міняється відповідно сезону. У постійних умовах сонячно-добовий ритм зазвичай перетворюється В т. н. циркадний ритм з періодом, типовим для кожного об'єкту і декілька що відрізняється від 24 ч. періодичність Циркадная виникає у вирощених в постійних умовах організмів після короткочасної зміни цих умов, що доводить природжену схильність до такого ритму, Так, близька до звичайної ритмічна активність виникає в дрозофіл, що вирощуються в темноті, після одного спалаху світла тривалістю 0,5 мсек.

  Існують 2 точки зору на природу Б. р.: 1) Би. р. засновані на тих, що відбуваються в організмі строго періодичних физико-хімічних процесах — «біологічному годиннику» . Зміни зовнішніх умов служать сигналами часу, які можуть зрушувати фази ритму. При постійності умов ритмічність повністю спонтанна, що доводиться неспівпаданням циркадного ритму з коливаннями геофизичних чинників. 2) Організм сприймає цикли проникаючих геофизичних чинників (геомагнітне поле, космічні промені і т.д.). Власна система виміру часу, якщо вона є грає допоміжну роль. Зміни освітлення і температури можуть зрушувати фазу Б. р. по відношенню до геофизичного циклу. Під впливом неприродних для організму, але постійних умов може виникнути регулярне зрушення фази Б. р.

  Літ.: Бюннінг Е., Ритми фізіологічних процесів, пер.(переведення) з йому.(німецький), М., 1961; Біологічний годинник. Сб. ст., пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1964.

  В.Б. Чернишев.

1. Добові зміни положення листя бобових рослин при нормальному чергуванні дня і ночі (А) і при постійній темноті (Б). 2. Добовий цикл зміни забарвлення у ваблячого краба в нормальних умовах (А) і при постійній темноті (Б).