Что такое биоритм растений и каковы его причины. Что такое биоритм растений и каковы его причины ?

Детский сад № 4 "Золотая рыбка"

город Карпинск Свердловской области

 

Какие причины биологических ритмов человека? Что такое биоритм растений и каковы его причины


Что такое биоритм растений и каковы его причины ?

БИОРИТМЫ РАСТЕНИЙ СВЯЗАНЫ С КЛИМАТИЧЕСКИМИ ЗОНАМИ ИХ ПРОИЗРАСТАНИЯ

Растения, подобно Arabidopsis, растягиваются и поднимают свои листья, чтобы лучше всего наслаждаться светом. Листья растений как и лепестки цветов, подвержены ритмичным танцам, которые изменяют их положение в зависимости от дня и ночи, но само изменение регулируется циркадными ритмами, увязанными с климатическими зонами и широтами, сообщают американские исследователи.

Растения имеют внутренние часы, которые манипулируют положением их листьев, чтобы те лучше всего получали свет от солнца, перед опусканием ночью. На различных растениях эти циклы различны, как и интенсивность изменения положения листьев.

Исследователи во главе с профессором Робертсоном Макклангом из Dartmouth College в Нью-Хэмпшире наблюдали изменение в движении листьев у множества разновидностей растения Arabidopsis, собранных из различных регионов планеты. Результаты исследований, анализирующее биоритмы растений, были опубликованы в текущем выпуске журнала Science.

"Когда мы сопоставили длину дня для каждого из растений из разных климатических зон, мы нашли, что корреляция между ними была очень существенна относительно циркадных изменений в длине циклов и широте произрастания различных растений", говорит Маккланг.

Исследователи изучали движение листьев на 150 растениях разновидности Arabidopsis thaliana. Для растений с более высоких широт характерны более длительные циклы.

"Мы подозреваем, что удлиненный цикл служит для задержки начала цветения по сезону. Это может быть выгодным в периоды весенних заморозков, которые обычны в более высоких широтах", говорят исследователи.

Кроме того, нецветущие растения менее привлекательны для травоядных животных, что позволяет первым вырасти, зацвести и дать семена за сезон не будучи съеденными.

Циркадный ритм оптимизирует соотношения между биологической жизнедеятельностью растения и окружающей средой. Он определяет, когда для растения наступает время, оптимальное для зацветания.

Американские исследователи идентифицировали гены, ответственные за работу циркадного ритма растением Arabidopsis. Сначала они идентифицировали хромосомы, ответственные за подвижность листьев и цветков растений, а затем путем исключения ('выключая' по очереди все гены в этой хромосоме) идентифицировали и искомые гены.

Это исследование позволило ученым понять, как изменения циркадного ритма растений помогают им приспосабливаться к различным климатическим зонам и широтам, а также какие гены влияют на цветение.

otvet.mail.ru

Что такое биоритмы? Примеры, если несложно.

Биоритм - это равномерное чередование во времени функциональных состояний организма, физиологической деятельности его органов и клеток. Все биоритмы в организме человека тесно взаимосвязаны и взаимообусловлены. С момента рождения биоритмы человека оказывают сильное влияние на его тело, интеллект и чувства. Основной признак ритмических процессов - их повторяемость. Вся деятельность организма человека подчинена определенным ритмическим колебаниям, как и все живое в природе. Ритмично сокращаются сердце и дыхательная мускулатура, за бодрствованием следует сон, изменяются уровень гормонов и биологически активных веществ в крови, деятельность органов пищеварения и т. д. Биоритм - это равномерное чередование во времени функциональных состояний организма, физиологической деятельности его органов и клеток. Все биоритмы в организме человека тесно взаимосвязаны и взаимообусловлены. Все функции организма связаны с расходованием энергии. И ежедневно в строго определенные часы каждый внутренний орган ее восполняет. Ученые установили, что максимум работоспособности наблюдается с 10 до 12 часов, затем уровень ее несколько падает и с 16 до 18 часов вновь незначительно повышается. При этом максимум отдельных функциональных показателей отмечается как в утренние, так и в вечерние часы. Так, утром мышечная сила меньше, чем вечером, с 16 до 19 часов у многих спортсменов выше результаты в прыжках в длину, в толкании ядра, в беге на 100 метров. Кроме того, было установлено, что описанные изменения работоспособности характерны лишь для части людей. Около 30% имеют максимальные показатели работоспособности только в вечерние часы, и 45 - 80% - одинаковый уровень работоспособности в течение всего рабочего дня. Эти группы людей условно названы "жаворонками", "совами" и "голубями". Наибольшее число "сов" встречается среди людей творческих профессий, а "жаворонков" - среди рабочих и служащих. Работоспособность "сов" отодвигается, как правило, на вечернее время, когда организму приходится затрачивать дополнительные усилия для бодрствования. Естественно в значительной мере преждевременно изнашивается организм. Самый важный биоритм - ритм суточный. Например, исследования подтверждают, что наиболее благоприятное время ложиться спать - между 21 - 22 часами, так как на 22 - 23 часа приходится один из физиологических спадов. И если человек не засыпает по каким-то причинам к 24 часам, то в 24 часа это удастся с трудом. А нередко именно эти часы суток и используют для той или иной творческой работы, ибо действительно на 24 - 1 час ночи приходится один из пиков нашей работоспособности. Но она является не естественной активностью, и в последующие дни у таких людей резко снижается работоспособность. Такие нарушения естественного ритма сна приводят к ишемической болезни сердца, гипертонии, хронической усталости и пр. Люди, живущие вопреки естественному биоритму, ускоряют процесс старения. Замечено, что на 5 - 6 часов утра приходится самый значительный физиологический подъем и самая высокая работоспособность человека, но, к сожалению, современный человек это время просыпает. Активные часы для всех - от 5 до 6 часов, с 11 до 12 часов, с 16 до 17 часов, с 20 до 21 часа, с 24 до часа ночи. Пассивные часы - с 2 до 3 часов, с 9 до 10 часов, с 14 до 15 часов, с 18 до 19 часов, с 22 до 23 часов.

Биоритм, который определяет физическое состояние человека. Это самый ​короткий биоритм, его период - 23 дня. Физический биоритм влияет на ​такие качества как выносливость, скорость, мышечная сила, быстрота ​реакции

сон, бодрствование. месячные. весенняя и осенняя депрессии.

Когда родила ребёнка, перешла, ещё в больнице, на новый режим: ночью вставать в 12, потом - в 3, потом - в 6 утра и уже не ложиться. До обеда было плаксивое настроение, после обеда - всё нормально. Организм сменял биоритмы. Он не привык к такому режиму, поэтому была раздражительность, плаксивость, стресс. Но до обеда. Так перестроился на новые ритмы за 4 дня.

Повторяющиеся с определённой частотой биологические процессы и явления. Простейший пример: месячные менструальные циклы. Другие примеры: Цикл развития плазмодия малярийного комара, когда лихорадка при малярии повторяется через определённые периоды времени, связанные с выходом паразита в кровь. Линька диких животных, погружение в покой и выход из него листопадных и других зимующих растений и многое другое - это и есть проявления биоритмов. Внутренние биоритмы либо управляются внешними факторами (сезонность, смена дня и ночи) , либо не зависят от них (месячные).

Это колебание значений биологических величин в течении времени. Например, считается, что каждый орган имеет часы наибольшей и наименьшей активности, что учитывают при процедурах. чистках, лечении. Это суточные ритмы. О интеллектуальных способностях так же говорят, что есть периоды подъёма и спада. Некоторые составляют для каждого его собственные биоритмы с учётом дня рождения. Но если в это верить, то на этом можно зациклиться и ждать этих спадов и подъёмов. Существуют циклы в растительном мире, которые подчиняются фазам Луны, которые якобы влияют на движение жидкости в растении. Есть ритмы размножения биологических форм и на них влияют солнечная активность - это 11-летний цикл. Это вкратце.

Месячные, сон, бодрствование.

это твои способности

Что такое внутренний биорит

touch.otvet.mail.ru

Понятие биоритма

Биологические ритмы - (биоритмы) периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений. Они свойственны живой материи на всех уровнях ее организации - от молекулярных и субклеточных до биосферы. Являются фундаментальным процессом в живой природе. Одни биологические ритмы относительно самостоятельны (например, частота сокращений сердца, дыхания), другие связаны с приспособлением организмов к геофизическим циклам-суточным (например, колебания интенсивности деления клеток, обмена веществ, двигательной активности животных), приливным (например, открывание и закрывание раковин у морских моллюсков, связанные с уровнем морских приливов), годичным (изменение численности и активности животных, роста и развития растений и др.)

Биоритмы подразделяются на физиологические и экологические. Физиологические ритмы, как правило, имеют периоды от долей секунды до нескольких минут. Это, например, ритмы давления, биения сердца и артериального давления. Экологические ритмы по длительности совпадают с каким-либо естественным ритмом окружающей среды.

Биологические ритмы описаны на всех уровнях, начиная от простейших биологических реакций в клетке и кончая сложными поведенческими реакциями. Таким образом, живой организм является совокупностью многочисленных ритмов с разными характеристиками. По последним научным данным в организме человека выявлено около 300 суточных ритмов.

Адаптация организмов к окружающей среде в процессе эволюционного развития шла в направлении как совершенствования их структурной организации, так и согласования во времени и пространстве деятельности различных функциональных систем. Исключительная стабильность периодичности изменения освещенности, температуры, влажности, геомагнитного поля и других параметров окружающей среды, обусловленных движением Земли и Луны вокруг Солнца, позволила живым системам в процессе эволюции выработать стабильные и устойчивые к внешним воздействиям временные программы, проявлением которых служат биоритмы. Такие ритмы, обозначаемые иногда как экологические, или адаптивные (например: суточные, приливные, лунные и годовые), закреплены в генетической структуре. В искусственных условиях, когда организм лишен информации о внешних природных изменениях (например, при непрерывном освещении или темноте, в помещении с поддерживаемыми на одном уровне влажностью, давлением и т. п.) периоды таких ритмов отклоняются от периодов соответствующих ритмов окружающей среды, проявляя тем самым свой собственный период.

Биоритмическая система (биоритмы человека) - это пример сложной и биологически целесообразной организации живой материи. У человека биологические ритмы формируются не все одновременно. Околосуточные, годовые, например, заявляют о себе сразу же после рождения. По мере роста ребенка биоритмы становятся более выраженными, увеличивается их амплитуда, то есть возможность отклонения от среднего уровня. Чем значительнее размах ритмических колебаний различных физиологических функций, тем легче организму приспосабливаться к изменяющимся условиям.

Наиболее детально изучены околосуточные (циркадианные) биоритмы человека. Полагают, что они являются определяющими в сложной иерархии ритмических колебаний. Для организма человека характерно повышение физической активности днем и уменьшение в ночные часы, когда снижается частота сердечных сокращений, температура тела, потребление кислорода, содержание сахара в крови, артериальное давление.

А вот у страдающих гипертонической болезнью артериальное давление повышается по вечерам, а иногда и ночью; гипертонические кризы наиболее часто возникают от 16 до 24 часов. Острые нарушения кровообращения в виде отека легких или сердечной астмы наблюдаются преимущественно в поздние вечерние часы, а обострение язвенной болезни главным образом в период от 2 до 4 часов ночи. Дети рождаются, как правило, ночью, и даже лекарственные вещества действуют по разному в зависимости от времени их введения.

Уже сейчас специалисты стараются учитывать биоритмы человека при лечении стероидными гормонами, гипотензивными средствами. Лечение эндокринных заболеваний проводят с учетом суточного ритма максимальной и минимальной продукции в организме гормонов. Хронотерапевты утверждают, что лекарственные средства, назначенные с учетом биоритмов человека, можно использовать в меньшей дозе.

Изучение индивидуальных особенностей биоритмов человека важно для оценки способности человека адаптироваться к новым условиям, экстремальным факторам, например, условиям полета в космос, при переезде в другие широты, а также при прогнозе выздоровления.

Учет биоритмов человека изменяет в определенной степени наше представление о так называемой норме - показателях, характеризующих состояние физиологических и биохимических процессов. Известно, например, что к вечеру даже у здорового человека в крови заметно увеличивается число лейкоцитов по сравнению с утренними часами. Имеются основания утверждать, что для диагностики более информативны не отдельные показатели состояния функций, а их суточные колебания. Не случайно в последнее время в кардиологических клиниках при необходимости частоту, например, сердечных сокращений исследуют с помощью подключенных к больному мониторов, фиксирующих ее изменения в течение суток и более.

Под влиянием неблагоприятных факторов (резкие изменения режима труда и отдыха, нарушения сна, быстрая смена часовых поясов) может наступить рассогласование между компонентами биоритмической системы. При этом одни процессы протекают в прежнем ритме, а другие как бы сдвигаются по фазе. Это явление называют десинхронозом. Оно характеризуется быстрой утомляемостью, снижением работоспособности, разбитостью, сонливостью днем и бессонницей ночью, учащением сердцебиения, потливостью. Подобное состояние, по-видимому, знакомо многим по опыту перелетов на большие расстояния. При нарушении биоритмов человека, как правило, обостряются имеющиеся у человека заболевания. Вот почему клиницисты такое большое внимание обращают на необходимость соблюдения больными режима дня.

Несомненный интерес представляет изменение биоритмов человека с возрастом. Амплитуда ритмов у пожилых уменьшается, отдельные ритмы могут вообще исчезнуть, а некоторые изменяют свою продолжительность. С возрастом увеличивается доля дневного сна, а ночной становится прерывистым. Словом, распад биоритмической системы можно считать одним из признаков старения.

Причиной такого нарушения биоритмов человека являются, прежде всего, возрастные изменения в органах, тканях и физиологических системах. Не последнюю роль в этом играют и присущие старости болезни, отрыв от коллектива, изменение привычного биоритма человека труда и отдыха, снижение двигательной и психической активности. Строгое соблюдение распорядка дня, участие в общественной деятельности и посильный труд - вот лучшее лекарство для поддержания биоритмической системы (биоритмов человека) на должном функциональном уровне, а значит, и предупреждения преждевременного старения.



biofile.ru

Биологические ритмы | Info-Farm.RU

Биологические ритмы — циклические колебания интенсивности и характера биологических процессов, их количественные и качественные изменения, происходящие на всех уровнях жизни.

Виды биологических ритмов

Все биологические ритмы по частоте повторения цикла делятся на три группы:

  • ритмы высокой частоты с периодом, не превышающим получасовой интервал (ритмы сокращения мышц, дыхания, биохимических реакций)
  • ритмы средней частоты с периодом от получаса до суток (смена сна и бодрствования, активности и покоя, колебания артериального давления и температуры тела)
  • ритмы низкой частоты (изменение метаболизма живых организмов в течение года) связаны с сезонными явлениями: изменением температурного, светового и режима влажности.

По факторам биологические ритмы подразделяются на внешние и внутренние.

Внешние биоритмы

Внешние биоритмы связанные с расположением Земли в космическом пространстве. Они имеют разную периодичность — от доли секунды до определенного количества лет.

Солнечно-суточный

Суточные вращения Земли вокруг своей оси и изменение дважды в сутки освещенности, вызывает колебания температуры, влажности и других абиотических факторов. Суточный цикл присущ большинству физиологических процессов (размножение одноклеточных, колебания температуры тела, интенсивность метаболизма). У растений солнечный свет определяет периодичность процессов фотосинтеза, испарения воды растениями, время раскрытия и закрытия цветков. У животных биологические ритмы выражены преимущественно в чередовании периода активности и покоя. В зависимости от типа суточной активности животных делят на дневных (большинство) и ночных (совы, ежи, летучие мыши, большинство грызунов). Неактивными днем ​​и активными ночью есть большинство животных пустынь (днем повышенная температура и низкая влажность).

При постоянных условиях солнечно-суточный ритм превращается в циркадианного ритм (навколодобовий). Такой ритм образуется у организмов выращенных в неизменных условиях после кратковременного изменения таких условий. Это доказывает врожденную склонность организмов к такому ритму. Например, циркадианного ритм возникает у дрозофил (Drosophila), выращенных в темноте, после одной вспышки света в течение 0,5 мс.

У животных найдены нейрогуморальные центры, координирующие суточную ритмику физиологических процессов. Выделяют монофазный и полифазный суточные ритмы. В процессе индивидуального развития многих животных и человека происходит переход от многофазного к однофазного ритма. Например, у новорожденных характерно довольно частое чередование сна и активности в течение суток. Важнейший для человека именно суточный ритм — чередование сна и бодрствования. Суточные биоритмы контролируются «биологическим часам» — приспособительным механизмом, обеспечивающим способность живых организмов ориентироваться во времени. Изучение биоритмов дает возможность человеку производить благоприятное режим труда и отдыха.

Лунно-суточный

Изменение в течение лунных суток (24 часа 50 минут) двух приливов и отливов. Важный цикл для жителей литорали. Во время отливов жители литорали закрывают свои раковины, прячутся в почву, меняют цвет тела, планктон совершает вертикальные движения в толще воды. Приточный ритм прослеживается в тесной связи с солнечно-суточным. Вместе с звездно-суточным (23 часов 54 минуты), имеет большое влияние на навигацию животных (птиц, насекомых).

Лунно-месячный

Циклическая смена интенсивности притяжения Луны в течение 29 суток 9:00, что хорошо прослеживается на побережьях в зоне литорали. В определенные фазы Луны размножаются тихоокеанские многощетинковые черви пололи (Eunice viridis). Во время высоких приливов рыбы атерины-грунион (Leuresthes tenuis) откладывают и закапывают в песок икру на побережье Калифорнии (США), мальки с которой выходят в следующий высокого прилива. С этим циклом достаточно тесно связаны циклы онтогенеза водных насекомых, водорослей.

Менструальный цикл женщин коррелирует с лунно-месячным циклом. Это было замечено еще в древности, поэтому образ ночного светила приобрел сакральное значение в культурах большинства народов мира.

Годовой

Цикл колебания численности и активности животных и растений в течение года. В основном регулируется изменениями длины светового дня, температуры и влажности воздуха. Сезонные вращения Земли вокруг Солнца, что приводит годовые циклы изменения климатических условий, в первую очередь температуры.

Осенью у растений формируются зимующие почки, деревенеют побеги на деревьях и кустарниках, происходит отток питательных веществ из листьев в другие органы, листья затем опадают; уменьшается количество насекомых; перелетные птицы улетают в теплые края. Зимой наступает зимний покой у растений; у холоднокровных животных зимуют взрослые организмы (комары, мухи, некоторые жуки), куколки (Капустница), яйца (непарный шелкопряд). У холоднокровных животных снижается содержание воды в организме, обмен веществ и использования кислорода, большое содержание питательных веществ в тканях (жиров и углеводов), повышается концентрация глицерина в тканях растений, который предотвращал замерзания клеточного сока. В теплокровных животных осенняя линька птиц и млекопитающих улучшает теплоизоляцию; перелетные и кочуя птицы мигрируют; летучие мыши и некоторые грызуны впадают в спячку или в зимний сон (медведи и барсуки).

Многолетние

Многолетние ритмы связаны с циклическими колебаниями планетарных факторов — непериодические изменения солнечной активности в течение нескольких лет. Выражаются в интенсивности размножения и колебания численности отдельных видов — массовые размножения перелетной саранчи, бабочек, мышевидных грызунов.

Внутренние биоритмы

Внутренние биоритмы (ритм дыхания, сердцебиения, пищеварения, выделения) относительно самостоятельные биологические циклы живых организмов.

Причины биологических ритмов

Существует две точки зрения на причины биологических ритмов:

  • способность организмов реагировать на течение времени в результате периодических биохимических и других процессов, происходящих в каждой клетке организма — наличие «биологических часов». Внешние факторы служат спусковым крючком для внутреннего механизма, они способны влиять на время начала фазы определенного ритма. При постоянных условиях внешней среды ритмичность полностью спонтанная. Примером может служить несовпадение циркадианного ритма и колебаний внешних геофизических факторов.
  • циклические изменения напряженности внешних геофизических факторов (геомагнитное поле, температурные колебания и т.д., суточное вращение Земли, приливно-отливные движения Луны). Живой организм только воспринимает циклы внешней среды. Изменения освещения, температуры, влажности могут корректировать биологические часы. При постоянных неестественных условиях может возникнуть регулярное сдвиги биологических ритмов.

История исследования

В 1960-е годы Мишель Сифр, французский спелеолог и «спелеонавт» проводил серию исследований биоритмов, находясь в глубокой пещере в одиночестве и без возможности определения времени и даты. В результате его исследований было открыто, что человеческий организм самостоятельно способен поддерживать близкий до 24 часов биологический цикл. Также было открыто двухсуточный цикл, когда в течение 22 суток средняя продолжительность физиологической суток Сифра составила около 48 часов.

Теория человеческих «трех биоритмов»

Согласно теории «трех главных человеческих биоритмов», каждый человек сочетает в себе набор различных биоритмов: физический, эмоциональный и интеллектуальный. Все биоритмы стартуют одновременно в момент рождения и сразу же начинают расти, потом уменьшаются, затем вновь растут, периодически возвращаясь к исходному значению. Все изменения происходят для всех биоритмов периодически, но не синхронно. Обычно, полный цикл физического биоритма повторяется каждые 23 дня, эмоционального — через 28 дней, а интеллектуальный биоритм имеет период в 33 дня.

Академические исследования отрицают теорию «трех биоритмов». Многочисленные экспериментальные проверки 1970-80х лет полностью опровергли «теорию» как неспособную. В наше время теория трех ритмов научным обществом не признается в и рассматривается как псевдонаука.

Сторонниками теории биоритмы рассматриваются как фундаментальное свойство органического мира, обеспечивает способность организмов к адаптации и выживания в циклически меняющихся условиях внешней среды. В организме человека отчетливо выделяются колебания, имеющие периоды уровне или близкие по продолжительности суток, недели, месяца, сезона или года.

Видео по теме

info-farm.ru

Биологический ритм - это... Что такое Биологический ритм?

Биологи́ческие ри́тмы — периодически повторяющиеся изменения в ходе биологических процессов в организме или явлений природы. Является фундаментальным процессом в живой природе. Наукой, изучающей биоритмы, является хронобиология. По связи с естественными ритмами окружающей среды биоритмы подразделяются на физиологические и экологические.

Экологические ритмы по длительности совпадают с каким-либо естественным ритмом окружающей среды. (суточные, сезонные, приливные и лунные ритмы). Благодаря экологическим ритмам, организм ориентируется во времени и заранее готовится к ожидаемым условиям существования. Экологические ритмы служат организму как биологические часы.

Физиологические ритмы не совпадают с каким-либо естественным ритмом (ритмы давления, биения сердца и артериального давления). Имеются данные о влиянии, например, магнитного поля Земли на период и амплитуду энцефалограммы человека. По причине возникновения биоритмы делятся на эндогенные (внутренние причины) и экзогенные (внешние). По длительности биоритмы делятся на циркадианные (около суток), инфрадианные (более суток) и ультрадианные (менее суток).

Инфрадианные ритмы

Ритмы длительностью больше суток. Примеры: впадение в зимнюю спячку (животные), менструальные циклы у женщин (человек).

Существует тесная зависимость между фазой солнечного цикла и антропометрическими данными молодежи. Акселерация весьма подвержена солнечному циклу: тенденция к повышению модулируется волнами, синхронными с периодом «переполюсовки» магнитного поля Солнца (а это удвоенный 11-летний цикл, то есть 22 года). В деятельности Солнца выявлены и более длительные периоды, охватывающие несколько столетий. Важное практическое значение имеет также исследование других многодневных (околомесячных, годовых и пр.) ритмов, датчиком времени для которых являются такие периодические изменения в природе, как смена сезонов, лунные циклы и др.

Ультрадианные ритмы

Ритм длительностью меньше суток. Пример-концентрация внимания, уменьшение болевой чувствительности вечером, процессы секреции, цикличность фаз, чередующихся на протяжении 6-8-часового нормального сна у человека. В опытах на животных было установлено, что чувствительность к химическим и лучевым поражениям колеблется в течение суток очень заметно

Циркадианные (околосуточные) ритмы

Центральное место среди ритмических процессов занимает циркадианный ритм, имеющий наибольшее значение для организма. Понятие циркадианного (околосуточного) ритма ввел в 1959 году Халберг. Он является видоизменением суточного ритма с периодом 24 часа, протекает в константных условиях и принадлежит к свободно текущим ритмам. Это ритмы с не навязанным внешними условиями периодом. Они врожденные, эндогенные, то есть обусловлены свойствами самого организма. Период циркадианных ритмов длится у растений 23-28 часов, у животных 23-25 часов.

Поскольку организмы обычно находятся в среде с циклическими изменениями ее условий, то ритмы организмов затягиваются этими изменениями и становятся суточными. Циркадианные ритмы обнаружены у всех представителей животного царства и на всех уровнях организации. В опытах на животных установлено наличие ЦР двигательной активности, температуры тела и кожи, частоты пульса и дыхания, кровяного давления и диуреза. Суточным колебаниям оказались подвержены содержания различных веществ в тканях и органах, например, глюкозы, натрия и калия в крови, плазмы и сыворотки в крови, гормонов роста и др. По существу, в околосуточном ритме колеблются все показатели эндокринные и гематологические, показатели нервной, мышечной, сердечно-сосудистой, дыхательной и пищеварительной систем. В этом ритме содержание и активность десятков веществ в различных тканях и органах тела, в крови, моче, поте, слюне, интенсивность обменных процессов, энергетическое и пластическое обеспечение клеток, тканей и органов. Этому же циркадианному ритму подчинены чувствительность организма к разнообразным факторам внешней среды и переносимость функциональных нагрузок. У человека выявлено около 500 функций и процессов, имеющих циркадианную ритмику.

Установлена зависимость суточной периодики, присущей растениям, от фазы их развития. В коре молодых побегов яблони был выявлен суточный ритм содержания биологически активного вещества флоридзина, характеристики которого менялись соответственно фазам цветения, интенсивного роста побегов и т. д. Одно из наиболее интересных проявлений биологического измерения времени — суточная периодичность открывания и закрывания цветков и растений.

Экзогенные биологические ритмы

Влияние (отражение) лунных ритмов на отлив и прилив морей и океанов. Соответствуют по циклу фазам Луны (29.53 суток) или лунным суткам (24.8 часов). Лунные ритмы хорошо заметны у морских растений и животных, наблюдаются при культивировании микроорганизмов.

Психологи отмечают изменения в поведении некоторых людей, связанные с фазами луны, в частности, известно, что в новолуние растёт число самоубийств, сердечных приступов и пр. Возможно, менструальный цикл связан с лунным циклом.

Псевдонаучная теория «трёх ритмов»

Теория «трех ритмов» о полной независимости этих многодневных ритмов как от внешних факторов, так и от возрастных изменений самого организма. Пусковым механизмом этих исключительных ритмов является только момент рождения (или зачатия) человека. Родился человек, и возникли ритмы с периодом в 23, 28 и 33 суток, определяющие уровень его физической, эмоциональной и интеллектуальной активности. Графическим изображением этих ритмов является синусоида. Однодневные периоды, в которые происходит переключение фаз («нулевые» точки на графике) и которые якобы отличаются снижением соответствующего уровня активности, получили название критических дней. Если одну и ту же «нулевую» точку пересекают одновременно две или три синусоиды, то такие «двойные» или «тройные» критические дни особенно опасны. Не подтверждено исследованиями.

Теории «трех биоритмов» около ста лет. Интересно, что ее авторами стали три человека: Герман Свобода, Вильгельм Флисс, открывшие эмоциональный и физический биоритмы, а также Фридрих Тельчер — исследовавший интеллектуальный ритм. Психолога Германа Свободу и отоларинголога Вильгельма Флисса можно считать «дедушками» теории биоритмов. В науке такое случается очень редко, но одинаковые результаты они получили независимо друг от друга. Свобода работал в Вене. Анализируя поведение своих пациентов, он заметил, что их мысли, идеи, импульсы к действию повторяются с определенной периодичностью. Герман Свобода пошел дальше и начал анализировать начало и развитие болезней, особенно цикличность сердечных и астматических приступов. Результатом этих исследований стало открытие ритмичности физических (22 дня) и психических (27 дней) процессов. Доктора Вильгельма Флисса, который жил в Берлине, заинтересовала сопротивляемость организма человека болезням. Почему дети с одинаковыми диагнозами в одно время имеют иммунитет, а в другое — умирают? Собрав данные о начале болезни, температуре и смерти, он связал их с датой рождения. Расчеты показали, что изменения иммунитета можно прогнозировать с помощью 22-дневного физического и 27-дневного эмоционального биоритмов. «Отцом» теории «трех биоритмов» стал преподаватель с Инсбрука (Австрия) Фридрих Тельчер. Новомодные биоритмы подтолкнули его к своим исследованиям. Как и все педагоги Тельчер заметил, что желание и способность студентов воспринимать, систематизировать и использовать информацию, генерировать идеи время от времени изменяется, то есть имеет ритмический характер. Сопоставив даты рождений студентов, экзаменов, их результаты, он открыл интеллектуальный ритм с периодом 32 дня. Тельчер продолжал свои исследования, изучая жизнь творческих людей. В результате он нашел «пульс» нашей интуиции — 37 дней, но со временем этот ритм «потерялся». Все новое с трудом пробивает себе дорогу. Несмотря на профессорские звания и то, что одинаковые открытия были сделаны независимо, основатели теории «трех биоритмов» имели многих противников и оппонентов. Исследования биоритмов продолжались в Европе, США, Японии. Особенно интенсивным этот процесс стал с открытием ЭВМ и более современных компьютеров. В 70 — 80 гг. биоритмы завоевали весь мир. Сейчас мода на биоритмы прошла, но все в природе имеет свойство повторяться.

Академические исследователи отрицают «теорию» трех биоритмов. Теоретическая критика «теории» излагается, например, в научно-популярной книге[1] признанного специалиста в хронобиологии Артура Уинфри. К сожалению, авторы научных (не научно-популярных) трудов не сочли нужным специально уделить время критике, однако знакомство с их работами (на русском языке есть замечательный сборник[2] под редакцией Юргена Ашоффа, книга[3]Л. Гласса. и М. Мэки. и другие источники) позволяют сделать вывод, что «теория» трех биоритмов несостоятельна. Гораздо убедительнее, однако, экспериментальная критика «теории». Многочисленные экспериментальные проверки[4][5][6] 70-80х годов полностью опровергли «теорию» как несостоятельную.

К сожалению, благодаря широкому распространению лженаучной теории трех ритмов, слова «биоритм» и «хронобиология» нередко ассоциируются с антинаукой. На самом деле, хронобиология представляет собой научную доказательную дисциплину, лежащую в традиционном академическом русле исследований, а путаница возникает в связи с недобросовестностью мошенников (например, первая ссылка в поисковике Google по запросу «хронобиология» — сайт, рекламирующий услуги шарлатанов).

Бытовое использование и программы для «определения биоритмов»

Термин Биори́тм используют также для определения предполагаемых циклов спадов и подъемов физической либо психической активности человека не зависящий ни от расы, ни от национальности человека, ни от каких либо других факторов.

Существуют многочисленные программы для определения биоритмов, все они привязываются к дате рождения и не имеют научного обоснования.

В многочисленных алгоритмах таких расчётов предполагается, что, якобы, человек со дня рождения находится под воздействием трех устойчивых и неизменных биологических ритмов: физическом, эмоциональном и интеллектуальном.

  • Физический цикл равен 23 дням. Он определяет энергию человека, его силу, выносливость, координацию движения.
  • Эмоциональный цикл равен 28 дням и обусловливает состояние нервной системы и настроение.
  • Интеллектуальный цикл (33 дня), он определяет творческую способность личности.

Считается, что любой из циклов состоит из двух полупериодов, положительного и отрицательного. В положительный полупериод биоритма, человек испытывает положительное влияние данного биоритма, в отрицательный полупериод — отрицательное влияние. Существует также критическое состояние биоритма, когда его значение равно нулю — в этот момент влияние данного биоритма на человека имеет непредсказуемый характер. Энтузиасты таких вычислений считают, что общее состояние человека определяется его «уровнем положительных циклов». Программы суммируют амплитуды трёх «циклов» и выдают «благоприятные и неблагоприятные даты».

  • Все эти алгоритмы и программы не имеют никакого научного обоснования, и относятся исключительно к сфере псевдонауки.

Научное обоснование есть: 1.Браун Ф. Биологические ритмы. В кн.: Сравнительная физиология животных. Т.2, М.: Мир, 1977, с.210-260.; 2.Горшков М. М. Влияние луны на биоритмы.//Сб.:Электромагнитные поля в биосфере. Т.2// М.: Наука, 1984, с.165-170.

Алгоритмы расчета биоритмов

Автор статьи выше использует формулу:

B=(-cos(2pi*(t-f)/P))*100 % где P={22,27,32}

Повсеместно используется формула:

B=(sin(2pi*(t-f)/P))*100 % где P={23,28,33}

B — состояния биоритма в % либо может выражатся как состояние относительно нуля а так же состояния нарастание или спадание.

pi — число π.

t — количество дней относительно нуля единиц измерения.до текущего момента.

f — количество дней от нуля единиц измерения времени до даты рождения.

P — фаза биоритма.

Поправка по значениям

Точные значения биоритмов:

  • физический 23,688437
  • эмоциональный 28,426125
  • интеллектуальный 33,163812

PI 3.1415926535897932385

Расчет по усредненным значениям приводит к погрешности в несколько дней на каждый год расчета. По всей видимости, имеется некая профанация, кочующая туда-сюда из разных «авторитетных» источников.

Примечание: этот раздел является ересью от начала до конца, что подтверждает заведомую ложность «теории трех биоритмов». Дело в том, что, если бы действительно проводились исследования по измерению «физического», «эмоционального» и «интеллектуального» состояний, результат был бы известен с точностью, скажем с запасом, до 1 секунды (хотя обычно подразумеваются часы или даже дни). Таким образом, определить длину цикла даже для одного человека и в предположении, что циклы абсолютно стабильны, можно было бы не лучше, чем с точностью до 5 знаков после запятой (1 секунда = 0.00001 суток). Цифры, приведенные с точностью до шестого (после запятой) знака, подтверждают, что на самом деле никаких серьезных исследований на тему «трех биоритмов» не производилось. На самом деле, так оно и есть: если в существовании самих циклов сомнений нет, и это было подтверждено многими опытами, то утверждение о том, что есть три строго фиксированных ритма, является заблуждением или ложью (и это как раз доказано экспериментально, см. сноски внизу страницы).

Совместимость по биоритмам

Совместимость по отдельным биоритмам определяется по формуле:

S = [((D/P) — [D/P]) * 100]%, где P={23,28,33}

S — коэффициент совместимости биоритмов.

D — разница в датах рождения 2 людей в днях.

[] — функция округления десятичной дроби до меньшего целого (антье).

P — фаза биоритма.

K — Коэффициент совместимости биоритмов %

Коффициент находится по таблице

S 0 3 4 6 7 9 11 12 13 14 15 18 21 22 25 27 28 29 31 33 34 36 37 40 43 44 45 46 48 50 51 53 54 55 56 59 62 63
K% 100 99 98 96 95 92 88 85 83 80 78 70 60 57 50 43 40 36 30 25 22 17 15 8 4 3 2 1 0.5 0 0.5 1 2 3 4 8 15 17
S 65 66 68 70 71 72 74 75 77 78 81 84 85 86 87 88 90 92 93 95 96
K% 22 25 30 36 40 43 48 50 57 60 70 78 80 83 85 88 92 95 96 98 99

Примечания

  1. ↑ Уинфри А. Т. — Время по биологическим часам. — М.: Мир, 1990
  2. ↑ Биологические ритмы. — под ред. Ю. Ашоффа. — М.: Мир, 1984
  3. ↑ Гласс Л., Мэки М. — От часов к хаосу: Ритмы жизни. — М.: Мир, 1991
  4. ↑ D.K. Winstead, B.D. Schwartz and W.E. Bertrand, Biorhythms: fact or superstition?, Am J Psychiatry 1981; 138:1188-1192
  5. ↑ J. W. Shaffer, C. W. Schmidt, H. I. Zlotowitz, R. S. Fisher, Biorhythms and Highway Crashes. Are They Related?, Arch Gen Psychiatry. 1978;35(1):41-46.
  6. ↑ и многие другие

Биоритмы у некоторых людей могут быть в виде 12-часового суточного цикла, а не 24-часового, как у большинства людей. Это явление до конца не изучено, причины до сих пор не выяснены.

См. также

Ссылки

  • Расчет биоритмов on-line, прогноз на месяц, сравнение биоритмов
  • Биоритмы — автоматический расчет в реальном времени.
  • Предложена новая модель «биологических часов»
  • Расчёт биоритмов человека онлайн. Получение значений биоритмов на электронный ящик.
  • Волны обучения.
  • Биологические ритмы. Краткая Медицинская Энциклопедия, издательство «Советская Энциклопедия», издание второе, 1989, Москва
  • В. Гриневич. Биологические ритмы здоровья. // Наука и жизнь, № 1, 2005.
  • О. Белоконева. Триллионы беззвучных часов. // Наука и жизнь, № 5, 2009.

Литература

  1. ↑ Уинфри А. Т. — Время по биологическим часам. — М.: Мир, 1990
  2. ↑ Биологические ритмы. — под ред. Ю. Ашоффа. — М.: Мир, 1984
  3. ↑ Гласс Л., Мэки М. — От часов к хаосу: Ритмы жизни. — М.: Мир, 1991
  4. ↑ D.K. Winstead, B.D. Schwartz and W.E. Bertrand, Biorhythms: fact or superstition?, Am J Psychiatry 1981; 138:1188-1192
  5. ↑ J. W. Shaffer, C. W. Schmidt, H. I. Zlotowitz, R. S. Fisher, Biorhythms and Highway Crashes. Are They Related?, Arch Gen Psychiatry. 1978;35(1):41-46.
  6. ↑ и многие другие
  • Губин Г. Д., Герловин Е. Ш. Суточные ритмы биологических процессов и их адаптивное значение в онто- и филогенезе позвоночных. — Новосибирск: Наука, 1980.
  • Хронобиология и хрономедицина/Под ред. Ф. И. Комарова. — М.: Медицина, 1989. ISBN 5-225-01496-8
  • Пэрна Н. Ритм, жизнь и творчество/Под ред. П. Ю. Шмидта — Л.-М.: Петроград, 1925.

Wikimedia Foundation. 2010.

3dic.academic.ru

7.Биологические ритмы

Одно из фундаментальных свойств живой природы — это цикличность большинства происходящих в ней процессов. Между движением небесных тел и живыми организмами на Земле существует связь (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Солнечная система: Солнце и девять больших планет

Живые организмы не только улавливают свет и тепло солнца и луны, но и обладают различными механизмами, точно определяющими положение Солнца, реагирующими на ритм приливов, фазы луны и движение нашей планеты. Они растут и размножаются в ритме, который приурочен к продолжительности дня и смене времени года, обусловленном в свою очередь движением Земли вокруг Солнца. Совпадение фаз жизненного цикла с временем года, к условиям которого они приспособлены, имеет решающее значение для существования вида. В процессе исторического развития циклические явления, происходящие в природе, были восприняты и усвоены живой материей, и у организмов выработалось свойство периодически изменять свое физиологическое состояние.

Равномерное чередование во времени каких-либо состояний организма называется биологическим ритмом.

Различают внешние (экзогенные), имеющие географическую природу и следующие за циклическими изменениями во внешней среде, и внутренние (эндогенные), или физиологические, ритмы организма.

7.1.Внешние ритмы

Внешние ритмы имеют географическую природу, связаны с вращением Земли относительно Солнца и Луны относительно Земли (рис. 7.2).

Рис 7.2. Путь Земли вокруг Солнца

Множество экологических факторов на нашей планете, в первую очередь световой режим, температура, давление и влажность воздуха, атмосферное электромагнитное поле, морские приливы и отливы и др. под влиянием этого вращения закономерно изменяются. На живые организмы воздействуют и такие космические ритмы, как периодические изменения солнечной активности. Для Солнца характерен 11-летний и целый ряд других циклов. Существенное влияние оказывают на климат нашей планеты изменения солнечной радиации. Помимо циклического воздействия абиотических факторов внешними ритмами для любого организма являются и закономерные изменения активности, а также поведение других живых существ.

7.2.Внутренние, физиологические, ритмы

Внутренние, физиологические, ритмы возникли исторически. Ни один физиологический процесс в организме не осуществляется непрерывно. Обнаружена ритмичность в процессах синтеза ДНК и РНК в клетках, в синтезе белков, в работе ферментов, деятельности митохондрий. Деление клеток, сокращение мышц, работа желез внутренней секреции, биение сердца, дыхание, возбудимость нервной системы, т. е. работа всех клеток, органов и тканей организма подчиняется определенному ритму. Каждая система имеет свой собственный период. Действиями факторов внешней среды изменить этот период можно лишь в узких пределах, а для некоторых процессов практически невозможно. Данную ритмику называют эндогенной.

Внутренние ритмы организма соподчинены, интегрированы в целостную систему и выступают в конечном итоге в виде общей периодичности поведения организма. Организм как бы отсчитывает время, ритмически осуществляя свои физиологические функции. Как для внешних, так и для внутренних ритмов наступление очередной фазы прежде всего зависит от времени. Отсюда время выступает как один из важнейших экологических факторов, на который должны реагировать живые организмы, приспосабливаясь к внешним циклическим изменениям природы.

Изменения в жизнедеятельности организмов нередко совпадают по периоду с внешними, географическими циклами. Среди них такие, как адаптивные биологические ритмы — суточные, приливно-отливные, равные лунному месяцу, годовые. Самые важные биологические функции организма (питание, рост, размножение и т. д.) благодаря им совпадают с наиболее благоприятными для этого времени суток и года.

Суточный режим. Дважды в сутки, на рассвете и на закате, активность животных и растений на нашей планете меняется так сильно, что приводит нередко к практически полной, образно выражаясь, смене «действующих лиц». Это так называемый суточный ритм, обусловленный периодическим изменением освещенности из-за вращения Земли вокруг своей оси. В зеленых растениях фотосинтез идет только в светлое (дневное) время суток. У растений нередко открывание и закрывание цветков, поднятие и опускание листьев, максимальная интенсивность дыхания, скорость роста колеоптиля и др. приурочены к определенному времени суток (рис. 7.3).

Рис. 7.3. Цветочные часы

Примечание в кружках показано примерное время открывания и закрывания

цветков у разных растений

Некоторые виды животных активны лишь при солнечном свете, другие, напротив, его избегают. Различия между дневным и ночным образом жизни — явление сложное, и связано оно с разнообразными физиологическими и поведенческими адаптациями, которые выработаны в процессе эволюции. Млекопитающие обычно более активны ночью, но существуют и исключения, например человек: зрение человека, так же как и человекообразных обезьян, приспособлено к дневному свету. Свыше 100 физиологических функций, затронутых суточной периодичностью, отмечено у человека: сон и бодрствование, изменение температуры тела, ритма сердечных сокращений, глубины и частоты дыхания, объема и химического состава мочи, потоотделения, мышечной и умственной работоспособности и т. д. Таким образом, большинство животных подразделяется на две группы видов — дневную и ночную, практически не встречающиеся друг с другом (рис. 7.4).

Рис. 7.4. Дневной и ночной порядок питания у животных

Дневные животные (большая часть птиц, насекомых и ящериц) на закате солнца отправляются спать, а мир заполняют ночные животные (ежи, летучие мыши, совы, большинство кошачьих, травяные лягушки, тараканы и др.). Имеются виды животных с приблизительно одинаковой активностью как днем, так и ночью, с чередованием коротких периодов покоя и бодрствования. Такой ритм называют полифазным (ряд хищников, многие землеройки и т. д.).

Суточный ритм четко прослеживается в жизни обитателей крупных водных систем — океанов, морей, больших озер. Зоопланктон ежедневно совершает вертикальные миграции, поднимаясь к поверхности на ночь и опускаясь днем (рис. 7.5).

Рис. 7.5. Ежедневные вертикальные миграции самок

веслоногого рачка Calanus finmarchicus (по Р. Дажо, 1975)

Вслед за зоопланктоном вверх-вниз перемещаются питающиеся им более крупные животные, а за ними — еще более крупные хищники. Считается, что вертикальные перемещения планктонных организмов происходят под влиянием многих факторов: освещенности, температуры, солености воды, гравитации, наконец, просто голода. Однако первичным все же является, по мнению большинства ученых, освещенность, так как ее изменение может вызывать изменение реакции животных на гравитацию.

У многих животных суточная периодичность не сопровождается существенными отклонениями физиологических функций, а проявляется в основном изменениями двигательной активности, например, у грызунов. Наиболее четко физиологические сдвиги в течение суток можно проследить у летучих мышей. В период дневного покоя летом многие из летучих мышей ведут себя как пойкилотермные животные. Температура их тела в это время практически совпадает с температурой среды. Пульс, дыхание, возбудимость органов чувств резко понижены. Для взлета потревоженная летучая мышь долго разогревается за счет химической теплопродукции. Вечером и ночью — это типичные гомойотер-мные млекопитающие с высокой температурой тела, активными и точными движениями, быстрой реакцией на добычу и врагов.

Периоды активности у одних видов живых организмов приурочены к строго определенному времени суток, у других могут сдвигаться в зависимости от обстановки. Например, активность жуков-чернотелок или пустынных мокриц сдвигается на разное время суток в зависимости от температуры и влажности на поверхности почвы. Из норок они выходят рано утром и вечером (двухфазный цикл), или только ночью (однофазный цикл), или в течение всего дня. Другой пример. Открывание цветков шафрана зависит от температуры, соцветий одуванчика от освещенности: в пасмурный день корзинки не раскрываются. Эндогенные суточные ритмы от экзогенных можно отличить экспериментальным путем. При полном постоянстве внешних условий (температура, освещенность, влажность и др.) у многих видов продолжают сохраняться длительное время циклы, близкие по периоду к суточному. Так, у дрозофил такой эндогенный ритм отмечается в течение десятков поколений. Следовательно, живые организмы приспосабливались воспринимать колебания внешней среды и соответственно им настраивали свои физиологические процессы. Это происходило в основном под влиянием трех факторов — вращении Земли по отношению к Солнцу, Луне и звездам. Эти факторы, накладываюсь друг на друга, воспринимались живыми организмами как ритмика, близкая, но не точно соответствующая 24-часовому периоду. Это и явилось одной из причин некоторого отклонения эндогенных биологических ритмов от точного суточного периода. Данные эндогенные ритмы получили название циркадных (от лат. circa — около и dies — день, сутки), т. е. приближающимися к суточному ритму.

У разных видов и даже у разных особей одного вида циркад-ные ритмы, как правило, различаются по продолжительности, но под влиянием правильного чередования света и темноты могут стать равными 24 ч. Так, если летяг (Pebromys volans) содержать в абсолютной темноте беспрерывно, то все они просыпаются и ведут активный образ жизни вначале одновременно, но вскоре — в разное время, и при этом каждая особь сохраняет свой ритм. При восстановлении правильного чередования дня и ночи периоды сна и бодрствования летяг снова становятся синхронными. Отсюда вывод, что внешний раздражитель (смена дня и ночи) регулируют врожденные циркадные ритмы, приближая их к 24-часовому периоду.

Стереотип поведения, обусловленный циркадным ритмом, облегчает существование организмов при суточных изменениях среды. Вместе с тем при расселении растений и животных, попадании их в географические условия с другой ритмикой дня и ночи прочный стереотип может быть неблагоприятным. Расселитель-ные возможности тех или иных видов живых организмов нередко ограничены глубоким закреплением их циркадных ритмов.

Кроме Земли и Солнца, есть еще одно небесное тело, движение которого заметно сказывается на живых организмах нашей планеты, — это Луна. У самых различных народов существуют приметы, говорящие о влиянии Луны на урожайность сельскохозяйственных культур, естественных лугов и пастбищ, поведение человека и животных. Периодичность, равная лунному месяцу, в качестве эндогенного ритма выявлена как у наземных, так и водных организмов. В приуроченности к определенным фазам Луны периодичность проявляется в роении ряда комаров-хирономид и поденок, размножении японских морских лилий и многощетинковых червей палоло (Eunice viridis). Так, в необычном процессе размножения морских многощетинковых червей палоло, которые обитают в коралловых рифах Тихого океана, роль часов играют фазы Луны. Половые клетки червей созревают раз в год примерно в одно и то же время — в определенный час определенного дня, когда Луна находится в последней четверти. Задняя часть тела червя, набитая половыми клетками, отрывается и всплывает на поверхность. Яйца и сперма выходят наружу, и происходит оплодотворение. Верхняя половина тела, оставшаяся в норе кораллового рифа, к следующему году снова наращивает нижнюю половину с половыми клетками. Периодическое изменение интенсивности лунного света в течение месяца влияет на размножение и других животных. Начало двухмесячной беременности гигантских лесных крыс Малайзии обычно приходится на полнолуние. Не исключено, что яркий лунный свет стимулирует зачатие у этих ночных животных.

Периодичность, равная лунному месяцу, выявлена у ряда животных в реакции на свет и слабые магнитные поля, в скорости ориентации. Высказывается мнение, что на полнолуние приходятся периоды максимальной эмоциональной приподнятости у людей; 28-дневный менструальный цикл женщин, возможно, унаследован от предков млекопитающих, у которых синхронно со сменой фаз Луны менялась и температура тела.

Приливно-отливные ритмы. Влияние Луны прежде всего сказывается на жизни водных организмов морей и океанов нашей планеты, связано с приливами, которые обязаны своим существованием совместному притяжению Луны и Солнца. Движение Луны вокруг Земли приводит к тому, что существует не только суточная ритмика приливов, но и месячная. Максимальной высоты приливы достигают примерно раз в 14 дней, когда Солнце и Луна находятся на одной прямой с Землей и оказывают максимальное воздействие на воды океанов. Сильнее всего ритмика приливов сказывается на организмах, обитающих в прибрежных водах. Чередование приливов и отливов для живых организмов здесь важнее, чем смена дня и ночи, обусловленная вращением Земли и наклонным положением земной оси. Этой сложной ритмике приливов и отливов подчинена жизнь организмов, обитающих в первую очередь в прибрежной зоне. Так, физиология рыбки-грунина, обитающей у побережья Калифорнии, такова, что в самые высокие ночные приливы они выбрасываются на берег. Самки, зарыв хвост в песок, откладывают икру, затем самцы оплодотворяют ее, после чего рыбы возвращаются в море. С отступлением воды оплодотворенная икра проходит все стадии развития. Выход мальков происходит через полмесяца и приурочен к следующему высокому приливу.

Сезонная периодичность относится к числу наиболее общих явлений в живой природе. Непрекращающаяся смена времени года, обусловленная вращением Земли вокруг Солнца, всегда восхищает и поражает человека. Весной все живое пробуждается от глубокого сна, по мере того как тают снега и ярче светит солнце. Лопаются почки и распускается молодая листва, молодые зверята выползают из нор, в воздухе снуют насекомые и вернувшиеся с юга птицы. Смена времен года наиболее заметно протекает в зонах умеренного климата и северных широтах, где контрастность метеорологических условий разных сезонов года весьма значительна. Периодичность в жизни животных и растений является результатом приспособления их к годичному изменению метеорологических условий. Она проявляется в выработке определенного ежегодного ритма в их жизнедеятельности, согласованного с метеорологическим ритмом. Потребность в пониженных температурах в осенний период и в тепле в период вегетации означает, что для растений умеренных широт имеет значение не только общий уровень тепла, но и определенное распределение его во времени. Так, если растениям дать одинаковое количество тепла, но по-разному распределенного: одному теплое лето и холодную зиму, а другому соответствующую постоянную среднюю температуру, то нормальное развитие будет только в первом случае, хотя общая сумма тепла в обоих вариантах одинакова (рис. 7.6).

Рис. 7.6. Сезонный термопериодизм на примере пролески Scilla sibirica:

А — нормальная сезонная смена температур: теплое лето и холодная осень; Б — постоянная средняя температура. Фенофазы: 1 — прорастание, буто-низация; 3 — цветение и плодоношение; 4 — отмирание. Жирные линии — периоды холода или средней температуры. Выгонка при 18°С (по Т. К. Горышиной, 1979)

Потребность растений умеренных широт в чередовании в течение года холодных и теплых периодов получила название сезонного термопериодизма.

Нередко решающим фактором сезонной периодичности является увеличение продолжительности дня. Продолжительность дня меняется на протяжении всего года: дольше всего солнце светит в день летнего солнцестояния в июне, меньше всего — в день зимнего солнцестояния в декабре.

У многих живых организмов имеются специальные физиологические механизмы, реагирующие на продолжительность дня и в соответствии с этим изменяющие их образ действий. Например, пока продолжительность дня составляет 8 ч, куколка бабочки-сатурнии спокойно спит, так как на дворе еще зима, но как только день становится длиннее, особые нервные клетки в мозге куколки начинают выделять специальный гормон, вызывающий ее пробуждение.

Сезонные изменения мехового покрова некоторых млекопитающих также определяются относительной продолжительностью дня и ночи, мало или не зависят от температуры. Так, постепенно искусственно сокращая светлое время суток в вольере, ученые как бы имитировали осень и добивались того, что содержащиеся в неволе ласки и горностаи раньше времени меняли свой коричневый летний наряд на белый зимний.

Общепринято считать, что существует четыре времени года (весна, лето, осень, зима). Экологи же, изучающие сообщества умеренного пояса, обычно выделяют шесть времен года, различающиеся по набору видов в сообществах: зима, ранняя весна, поздняя весна, раннее лето, позднее лето и осень. Общепринятого деления года на четыре сезона не придерживаются птицы: состав сообщества птиц, куда входят как постоянные обитатели данной местности, так и птицы, проводящие здесь зиму или лето, все время меняется, при этом максимальной численности птицы достигают весной и осенью во время пролетов. В Арктике, по сути дела, существует два времени года: девятимесячная зима и три летних месяца, когда солнце не заходит за горизонт, почва оттаивает и в тундре просыпается жизнь. По мере продвижения от полюса к экватору смена времени года все меньше определяется температурой, а все больше и больше влажностью. В пустынях умеренного пояса лето — это период, когда жизнь замирает, и расцветает ранней весной и поздней осенью.

Смена времени года связана не только с периодами обилия или недостатка пищи, но и с ритмом размножения. У домашних животных (коров, лошадей, овец) и животных в естественной природной среде умеренного пояса потомство обычно появляется весной и подрастает в наиболее благоприятный период, когда больше всего растительной пищи. Поэтому может возникнуть мысль, что весной размножаются вообще все животные.

Однако размножение многих мелких млекопитающих (мышей, полевок, леммингов) часто не имеет строго сезонной приуроченности. В зависимости от количества и обилия кормов размножение может идти как весной, так и летом, и зимой.

В природе наблюдается кроме суточных и сезонных ритмов .многолетняя периодичность биологических явлений. Она определяется изменениями погоды, закономерной ее сменой под влиянием солнечной активности и выражается чередованием урожайных и неурожайных лет, лет обилия или малочисленности популяций (рис. 7.7).

Рис. 7.7. Принципиальная схема прироста леса и размножения животных

(зайца-беляка) в разные годы солнечного цикла (по Стетсену)

Д. И. Маликов за 50 лет наблюдений отметил пять крупных волн изменений поголовья скота или столько, сколько было солнечных циклов (рис. 7.8). Такая же связь проявляется в цикличности изменений удоев молока, годовом приросте мяса, шерсти у овец, а также в других показателях сельскохозяйственного пооизводства.

Рис. 7.8. Изменения поголовья мелкого рогатого скота и коров в связи с колебаниями магнитной и солнечной активности (по Д. И. Маликову)

Периодичность изменений свойств вируса гриппа связывают с солнечной активностью.

Согласно прогнозу, после относительно спокойного по гриппу периода начала 80-х гг. XX в. с 2000 г. ожидается резкое усиление интенсивности его распространения.

Различают 5-6- и 11-летние, а также 80—90-летние или вековые циклы солнечной активности. Это позволяет в какой-то мере объяснить совпадения периодов массового размножения животных и роста растений с периодами солнечной активности.

studfiles.net

Какие причины биологических ритмов человека?

#1

На любой организм оказывает влияние определённое время года. Именно из-за воздействия временного цикла биоритмы постоянно меняются. Стоит учесть, что у каждого существа и растения существуют различные биоритмы, которые формируются в период развития и взросления. Например, в осенний период у многих существ начинается подготовка организма к зиме. Биоритм влияет на линьку животного, его самочувствие и состояние. Именно биологические ритмы отвечают за наступление брачного периода у многих особей и его продолжительность.

#2

Также, на организм влияет изменения, связанные с продолжительностью дня. Освещение и солнечный свет – это основной жизненный фактор, который необходим любому организму. Например, если растение находится в постоянном освещении, даже при искусственном , оно может расти в непрерывном режиме. Длительность дня тоже влияет на созревание и цветение. Если летом идёт развитие организма животных и насекомых, то осенью наступает подготовка к зиме. Это накопление жиров, линька, которая способствует образованию новой шерсти, подготовка к спячке.

#3

Причины биологических ритмов обусловлены ;внутренними биологическими часами. Именно они могут влиять на организм таким образом, что с их помощью можно определить точное время дня. Они влияют на активность организма в течение суток. В дневное и утреннее время, например, он активен. С наступлением вечера и ночи идёт подготовка ко сну и отдыху. Очень важно соблюдать режим, чтобы поддерживать хорошее самочувствие, активность и здоровье.

uznay-kak.ru


Sad4-Karpinsk | Все права защищены © 2018 | Карта сайта