Nhịp điệu trong sinh học - một yếu tố nhịp điệu ...

Nhịp điệu trong sinh học - đó là một hiện tượng rất thú vị. Ngày nay, nhiều nhà khoa học tham gia vào nghiên cứu về hiện tượng này. Nhịp điệu trong sinh học - là một quá trình phổ quát mà liên quan đến tất cả các sinh vật sống. Trong này, bạn sẽ thấy bằng cách đọc bài viết này.

Nguyên tắc của sự hiệp nhất của các sinh vật và môi trường là một trong những nguyên tắc của khoa học hiện đại. Tất cả các sinh vật sống, cũng như hệ thống supraorganismal, chiếm đoàn kết với môi trường mà họ đang sống, có một nhịp điệu tất cả các quá trình của nó. chức năng quan trọng của họ phụ thuộc vào nhịp điệu kỳ phản ánh nhịp đáp ứng toàn bộ vũ trụ như một toàn thể (bao gồm cả địa vật lý, thiên văn), cũng như thiên nhiên.

PY Sokolov, nhà xã hội học Nga, nhấn mạnh rằng tất cả động vật và thực vật, và cùng với nó, và con người không ngừng và luôn luôn trải qua những tác động của thế giới vật chất và đáp ứng các phản ứng xung nhịp nhàng với trái tim đang đập của thế giới.

nhịp sinh học là gì?

Chúng ta hãy xem xét các khái niệm quan tâm đến chúng tôi. nhịp sinh học là sự thay đổi lặp đi lặp lại định kỳ trong tính cách và cường độ của các hiện tượng và các quá trình sinh học. Các quá trình này đợt có một rộng phạm vi tần số. Chúng được tìm thấy trên mỗi cấp độ tổ chức sống hệ thống. Các Biosystem khó, vì vậy nó có một số lượng lớn các nhịp sinh học. Chúng được cố định ở mức độ di truyền. Nhịp điệu trong sinh học - một hiện tượng mà là rất quan trọng đối với sự thích nghi và chọn lọc tự nhiên của các sinh vật.

sự tồn tại của nó là do đồng bộ hóa các quá trình sinh hóa. Kể từ khi sinh vật sống là một hệ thống thứ bậc, nó cần phải được cân bằng với sự hoạt động của hệ thống con khác nhau của nó và mức độ thời gian không chỉ ở thời gian mà còn trong không gian sinh học.

Trong bài viết này bạn sẽ tìm hiểu một cách chi tiết những gì một nhịp điệu trong sinh học. Biểu hiện, tài sản, và các ví dụ được thảo luận dưới đây.

Chronobiology: xuất hiện và phát triển

Khoa học nghiên cứu về các nhịp sinh học, được gọi là chronobiology. Nó cũng được biết từ thời cổ đại mà những cánh hoa và lá của cây, tùy thuộc vào thời gian trong ngày để thực hiện phong trào nhất định. Karl Linney trở lại năm 1745 đã phát minh ra "đồng hồ hoa" (ảnh dưới) để xác định thời gian để trở nên lỏng lẻo và bế mạc của hoa.

Trong nửa đầu của thế kỷ 19, nghiên cứu đầu tiên của nhịp sinh học ở người đã được thực hiện, chẳng hạn như nhiệt độ cơ thể, tần suất đi tiểu và nhịp tim. Như trong sách giáo khoa sinh lý học của thời kỳ này được tìm thấy dấu hiệu của sự tồn tại của chức năng nhịp điệu đó là nội sinh, tức là chúng xảy ra trong cơ thể. Năm 1936 nó cuối cùng đã được thành lập nhịp sinh học nội sinh của cây và hoa. Với mục đích này bất kỳ tác động bên ngoài vào chúng bị loại trừ.

cột mốc khác trong sự phát triển của khoa học về chronobiology - khai mạc định hướng của các loài chim và ong bay bởi ánh nắng mặt trời, xác nhận sự tồn tại của cơ thể con người của nhịp sinh học nội sinh. Một động lực mới đã được đưa ra đối với khoa học này là kết quả của nghiên cứu không gian. Như trước đây, được sự quan tâm chính của các nhà khoa học trong việc nghiên cứu nhịp sinh học là nghiên cứu về nhịp điệu hàng năm, mặt trăng và nhật triều.

Nhịp điệu và thích nghi sinh lý

Cấp theo phân loại của họ về sự tương tác giữa môi trường và sinh vật.

1. Nhịp adaptive (Biorhythm) - dao động này thời gian mà gần gũi với chu kỳ địa vật lý quan trọng. Vai trò của họ là để thích nghi với các sinh vật khác nhau để thay đổi môi trường xảy ra theo định kỳ. tần số của họ là ổn định.
2. nhịp điệu sinh lý (làm việc) - rung phản ánh hoạt động của các hệ thống sinh lý của một sinh vật cụ thể. tần số của họ rất đa dạng và phụ thuộc vào tình trạng của sinh vật.

Nhịp điệu của ngoại sinh và nội sinh

Những giai điệu của sự xuất hiện tự nhiên được chia thành ngoại sinh và nội sinh. Ngoại sinh - phản ứng của cơ thể với sự thay đổi môi trường. Nội sinh phát sinh như là kết quả của các quá trình tự điều tiết đặc trưng bởi phản hồi chậm. Họ phải chịu các tác động môi trường đồng thời có thể ảnh hưởng biên độ và lệch pha nhịp sinh học của họ.

Nhịp điệu của cấp độ tổ chức của Biosystem và tần số

Nhịp điệu cũng được chia theo mức độ tổ chức của một Biosystem cụ thể. Họ được chia thành sinh quyển, dân số, sinh vật, cơ quan và tế bào.

Theo tần số của họ, họ là:

• nhịp điệu tần số cao (từ một phần nhỏ của một giây đến 30 phút);
• trung bình (từ 30 phút đến 28 giờ);
• mezoritmami (từ 28 giờ đến 7 ngày);
• makroritmami (từ 20 ngày đến một năm);
• megaritmami (chu kỳ - mười năm).

nhịp sinh học tự nhiên

Một sinh vật sống, theo giả thuyết phổ biến nhất là hệ thống dao động độc lập, đặc trưng bởi một tập hợp các giai điệu trong nội bộ được kết nối. trao đổi chất chu kỳ (sự trao đổi chất và dị hóa) trong các tế bào liên tục xảy ra. Đây phức của các phản ứng sinh hóa khác nhau - đại lý tổng hợp và phân chia. Trong các tế bào như một hệ quả, phù hợp với chu kỳ trao đổi chất liên tục thay đổi xảy ra nồng độ của các chất khác nhau (sản phẩm trao đổi chất, các enzyme và các ma trận chuyển RNA, vv) Tham gia vào các phản ứng sinh hóa. Thông số Biosystems môi trường nội bộ phát sinh từ phản ứng làm cho dao động liên tục, khởi hành từ các giá trị trung bình.

Trong cơ thể sống, các bộ cảm biến để xác định bản chất và tỷ lệ của các quá trình trao đổi chất, là những hormone và điều biến allosteric hỗ trợ rhythmicity trong sinh học. Này họ liên tục theo dõi tình trạng của cơ thể. Và nó có xu hướng duy trì sự bất biến (homeostasis) nội bộ môi trường - PH, nhiệt độ, áp suất thẩm thấu, nồng độ các chất vv Nhiều cơ chế có liên quan đến việc duy trì cân bằng nội môi.. Chúng được xây dựng chủ yếu trên nguyên tắc phản hồi. Ví dụ, một dư thừa glucose trong máu bắt đầu lưu trữ cơ chế vật liệu này (dưới dạng glycogen). Ngược lại, thiếu nó dẫn đến tăng phân hủy glycogen.

Kết luận này có thể được thực hiện tiếp theo. Trong cơ thể sống, không có quá trình liên tục. Nó phải nhất thiết phải thay thế trái dấu đạo với: .. Một phần còn lại làm việc, thở hơi thở, tình trạng ngủ tổng hợp tách trỗi dậy, vv của cơ thể sống, do đó, không thể tĩnh. Nó được đặc trưng bởi một thuật ngữ như nhịp điệu. Xác định tài sản của một sinh vật sống này có thể được sản xuất thậm chí bằng cách quan sát đơn giản. Bạn có thể nhận thấy rằng một số (trên thực tế tất cả) năng lượng của nó và các thông số sinh lý luôn ở một vị trí để thực hiện dao động ở cả biên độ và tần số tương đối so với giá trị trung bình.

biến động như vậy và có nhịp sinh học. Với sự giúp đỡ của những sinh vật này cung cấp sự ổn định nhiệt động lực học của nhà nước. Để thích ứng thành công đối với môi trường, đó là nhịp điệu của những thay đổi có tính chu kỳ. Định nghĩa về hiện tượng này, chúng tôi trích dẫn trước đó trong bài viết này.

Chiếc đồng hồ nội bộ

hẹn giờ bên ngoài là không cần thiết để đồng bộ hóa hệ thống với một mức độ cao của sự tiếp hợp của tất cả các hệ thống con của nó. Trong sự phát triển của các chức năng chương trình đặt hàng bẩm sinh của cơ thể theo thời gian nó được sửa đổi, cho phép nó để thích ứng với các hồ sơ thời gian của môi trường. Sinh vật này có khả năng "dự đoán" thời gian trong ngày. Điều này cho phép nó được kết nối trong effectors khác nhau trước, được bao gồm trong một phản ứng ngay lập tức. Ví dụ, nhiệt độ cơ thể, và nội dung của corticosteroid trong huyết tương trong giấc ngủ bình thường bắt đầu từ lâu trước khi đóng cửa của nó tăng lên. Do đó, thức tỉnh thường xảy ra trước ánh sáng bật.

Dưới đây là ví dụ khác về nhịp điệu. Chỉ những sinh vật tồn tại trong quá trình chọn lọc tự nhiên, trong đó có khả năng không chỉ để đón trong sự đa dạng hoang dã của những thay đổi, nhưng cũng điều chỉnh theo nhịp rung động bên ngoài máy nhịp điệu của nó. Ví dụ, nhịp điệu động vật thay thế của tỉnh thức và ngủ, do đó nó giúp để đảm bảo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất lương thực. Trong tự nhiên, hệ thống sinh sản (giai đoạn khả năng sinh sản và vô sinh) cũng được thích nghi với điều kiện môi trường mà là tối ưu nhất để phát triển thế hệ con cháu. Nhiều loài chim bay về phía nam vào mùa thu. Đây là một ví dụ về cách biểu hiện nhịp điệu. Sinh học biết nhiều ví dụ khác. Vì vậy, hibernate một số động vật. Nó giúp chúng tồn tại, mặc dù thực tế rằng bên ngoài điều kiện môi trường là cực đoan.

nhịp sinh học hàng ngày

rhythmicity sinh học trong sinh học - đó là những gì? Hãy đối mặt với nó. Bởi hàng ngày (sinh học) nhịp sinh học bao gồm các hiện tượng như vậy và thay đổi tính chất và cường độ của các quá trình sinh học, trong đó tần số lặp lại là 24 ± 4 giờ. Hầu hết các quá trình sinh lý và sinh hóa của sự trao đổi chất, phong trào, phát triển, tăng trưởng, phụ thuộc vào những nhịp điệu, mà là do sinh học (hàng ngày) nhịp điệu của môi trường bên ngoài. Ông Đến lượt mình, được kết nối với vòng xoay quanh trục của hành tinh. Ví dụ về các quá trình đó là: tốc độ trao đổi chất, biến động về nhiệt độ cơ thể, tần số của phân chia tế bào. Đối với tất cả trong số họ được đặc trưng bởi một nhịp điệu hàng ngày.

Sinh học - khoa học nghiên cứu về không chỉ động vật mà còn thực vật. Sau này, đặc biệt là nhìn thấy vào ban đêm rời khỏi chu kỳ nhịp nhàng hạ và bế mạc của hoa. Trong ngày họ được tiết lộ. Nhịp điệu được giữ lại ngay cả khi không có ánh sáng mặt trời. Điều này đã được khẳng định bởi thí nghiệm của ông SE Shnol, nhà lý sinh Nga. Ông trích dẫn là một ví dụ thị trưởng của đậu. lá của nó đã tăng và giảm vào buổi sáng và buổi tối, ngay cả khi máy đang ở trong một căn phòng tối. Nó cảm thấy như thể thời gian và đồng hồ sinh lý nội bộ để xác định nó.

Cây thường xác định thời gian trong ngày của quá trình chuyển đổi từ một hình dạng khác khi thay đổi đặc sắc tố phytochrome ánh sáng mặt trời (thành phần quang phổ của nó). Ví dụ, mặt trời lúc hoàng hôn có màu đỏ vì ánh sáng đỏ có bước sóng dài nhất và nhỏ hơn so với màu xanh, nằm rải rác. Lúc chạng vạng hoàng hôn hay ánh sáng rất nhiều bức xạ đỏ và hồng ngoại. Đây nhận thức nhà máy, cho thấy nhịp điệu hàng ngày.

Sinh học - khoa học, mà cho đến nay đã đạt được rất nhiều kinh nghiệm quan sát các loài động vật khác nhau. Nó đã được tìm thấy trong cụ thể mà các giai đoạn interleaving nghỉ ngơi và hoạt động của động vật (cả ngày lẫn đêm) cũng liên quan đến nhịp sinh học. Đối với họ là một quan trọng xác định thời gian không phải là tuyệt đối nhưng tương đối. Họ cần phải biết khi nào mặt trời sẽ mọc và ngồi như sinh vật ban ngày tìm kiếm thức sử dụng của ánh sáng trong ngày và đêm - tối.

Dưới đây là một ví dụ - nhìn vào nhịp điệu hàng ngày của ở trên bờ biển cua cáy Đại Tây Dương. Nó thay đổi màu sắc của nó, thể hiện nhịp điệu hàng ngày. Sinh học - một ngành khoa học rằng, giống như những người khác, để xác định các mẫu. Đối với những gì cua thay đổi màu sắc của nó? Hãy đối mặt với nó.

Sáng cua, nhiều ánh sáng, nhưng khi mặt trời mọc cao hơn trên bầu trời, nó trở nên sẫm màu hơn. Đóng vai trò bảo vệ, sắc tố bảo vệ cua quyến rũ từ ánh nắng mặt trời thiêu đốt. Nếu đây là thủy triều thấp, sau đó nó sẽ giúp trở thành một màu tối trên cát ven biển không được chú ý. Và nó là có để tìm kiếm thức ăn gửi đến cua.

nhịp điệu hàng ngày ở người

Khoảng 300 trong những chức năng sinh lý có nhịp sinh học quan sát thấy trong cơ thể con người. Trọng lượng cơ thể, dựa trên hệ thống sinh học của con người là tối đa tại 18-19 giờ, nhịp thở - 13-16 giờ, nhịp tim - 15-16 giờ, mức máu hồng cầu - 11-12 giờ bạch cầu - 21 giờ -23 và t. d.

quá trình thần kinh đang tăng tốc và giảm xuống vào buổi tối vào buổi sáng. Theo nhịp điệu của chức năng thần kinh và sinh lý, đến lượt nó, ảnh hưởng đến sự tỉnh táo và ngủ ca, nghỉ ngơi và hoạt động. Phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong các thông số đường cong hiệu quả tỉnh thức: mức độ động lực, lượng thức ăn, tình hình chung, chẳng hạn như cá tính, vv ...

Thuật ngữ "desynchronosis" biểu thị sự gián đoạn trong một hệ thống sinh học thời gian đặt hàng nhịp. Nghiên cứu về cơ chế của nó là vô cùng quan trọng trong việc tổ chức công việc và nghỉ ngơi của các nhân viên, trong việc thực hiện các biện pháp phòng ngừa khác nhau nhằm bảo vệ sức khỏe. Desinhroz đặc biệt quan sát được ở các cá nhân đã thực hiện các chuyến bay đường dài (trong 4-5 múi giờ), bằng cách thay đổi phương thức hoạt động từ ngày này sang đêm, và các phi hành gia trong ủy ban của chuyến bay vũ trụ.

nhịp sinh học âm lịch

Tsirkalunarnye (âm lịch) nhịp sinh học - nhịp điệu có thời gian là trung bình 29,53 ngày. Những giai điệu trong sinh học tương ứng với chu kỳ mặt trăng tháng, tức là chu kỳ của giai đoạn mặt trăng.

Nhiều quá trình địa vật lý ảnh hưởng đến tần số quay của mặt trăng trên khắp hành tinh. Ví dụ, thay đổi ánh sáng vào ban đêm, nhiệt độ, áp suất không khí, từ trường của Trái đất, theo hướng gió. Tất cả những hiện tượng cho tsirkalunarnyh nhịp là con trỏ tạm thời.

Trong các sinh vật biển được tìm thấy ví dụ ấn tượng nhất về cách thức các giai điệu ảnh hưởng đến quá trình sống. Ví dụ, sâu biển Palolo sống trên các rạn san hô, trong tháng mười và tháng mười một, mười ngày cuối cùng của chu kỳ mặt trăng, và tại cùng một thời gian tại một thời điểm nhất định trong ngày, nước tách vào lưng của nó, được lấp đầy với các sản phẩm của hệ thống sinh sản. Nó là cần thiết cho sự sinh sản.

chu kỳ mặt trăng và thời gian thụ tinh nhân sinh có thể không chỉ synodic (như trong ví dụ trước). Ngoài ra còn có sigisic tại một khoảng thời gian là 14,7 ngày. Ví dụ, một loại cá được tìm thấy trên bờ biển của Vịnh California, trăng tròn và mặt trăng mới (khi thủy triều cao) đẻ trứng trên bãi biển. Nó phát triển trong vòng 14 ngày trên bãi biển và trong nước rơi này với mực nước tiếp theo.

Moonlight, như chúng ta đã đề cập, gây ra sự khác biệt của chiếu sáng vào ban đêm. Điều này đảm bảo rằng các hoạt động của động vật, trong đó dẫn đầu buổi tối hoặc đêm thay đổi lối sống. Thậm chí nếu chúng ta loại trừ ảnh hưởng của ánh trăng trong phòng thí nghiệm, tần số tsirkalunarnyh quá trình được duy trì. Nó có thể là do các yếu tố khác liên quan đến chu kỳ mặt trăng. Ví dụ, nó là dao động trong từ trường của hành tinh chúng ta.

Chu kỳ mặt trăng cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của thực vật. Điều này có thể được hiển thị bằng các ví dụ về biến động sản lượng củ cải, khoai tây và các loại đậu. Trong một thời gian dài, âm lịch sử dụng để giúp xác định thời gian tối ưu để hoạt động nông nghiệp và trồng.

nhịp sinh học hàng năm

Circannual (hàng năm) nhịp sinh học trong sinh học có thời kỳ dao động là 1 năm ± 2 tháng. Chúng được kết hợp với vòng quay của Mặt Trời trên khắp hành tinh của chúng ta.

Những giai điệu được quan sát trong tất cả các sinh vật, từ vùng nhiệt đới đến vùng cực. Cường độ của họ được xây dựng như tăng vĩ độ. phân tích nhịp điệu cho phép các nhà nghiên cứu kết luận rằng các sinh vật sống ở vùng cực và ôn đới, trong đó sự khác biệt theo mùa đáng chú ý nhất, nó rõ ràng là biểu hiện. nhịp sinh học cơ sở hàng năm bao gồm, trước hết, các phản ứng thích nghi xảy ra để đáp ứng với sự thay đổi về thông số môi trường quan trọng nhất (chế độ nước, thành phần định lượng và lương thực, nhiệt độ).

Thứ hai, đó là phản ứng của cơ thể với các yếu tố môi trường tín hiệu (ví dụ, những thay đổi về cường độ địa từ trường, chu kỳ sáng, sự xuất hiện của các thành phần hóa học nhất định). Xảy ra hàng năm dụ Biorhythm trong nomading hiện tượng di cư, mùa hè và mùa đông im lìm, quy trình sinh sản, và vân vân. D.

Nhiều ngủ đông động vật giúp để tồn tại trong thời gian không thuận lợi. Đáng ngạc nhiên là xác định chính xác động vật thời gian cho cô ấy. Bear, ví dụ, trong hang ổ của nó luôn phù hợp vào đêm trước của một tuyết rơi. Và ông đang ngủ sau đó đến tháng Tư, cho đến khi nhiệt độ là 12 ° C (ví dụ, 5,5 tháng). Tại thời điểm này, nó tồn tại tại các chi phí của chất béo tích lũy vào mùa thu. cổ phiếu của nó gần như là một phần ba trọng lượng cơ thể của động vật. chịu nhiệt độ cơ thể trong khi ngủ sẽ giảm khoảng 10 ° C, 3 lần giảm tần số của hô hấp. Điều này giúp tiết kiệm tài nguyên quan trọng tích lũy trong mùa ấm áp. Đây là một biểu hiện của nhịp điệu cơ thể của con gấu. Nếu bạn phá vỡ nhịp điệu, và các động vật không nằm xuống trong den đối với một số lý do nào đột nhiên thức dậy vào giữa mùa đông, người ta gần như bị tiêu diệt. Thanh kết nối sẽ là quá mạnh mẽ đối với nhiều ký sinh trùng, được làm suy yếu cơ thể, bị đói, đang bùng nổ.

Vì vậy, nhiều ví dụ về nhịp điệu đã được trình bày trong bài viết này. Họ xác nhận rằng nó là một hiện tượng phổ biến trong thế giới động vật. Nhịp sinh học, hơn nữa, là những yếu tố quyết định trong sự tồn tại của sinh vật sống. Nguyên tắc của nhịp điệu được tìm thấy ở tất cả các cấp của tổ chức của hệ thống sinh học. Nó phục vụ để thích ứng với cơ thể hoạt động tốt hơn trong môi trường.

hệ số

Do đó, chúng tôi đã kiểm tra nhịp điệu trong sinh học, là những gì nó, bây giờ bạn biết. Tuy nhiên, chúng tôi rất quan tâm đến khái niệm này được tìm thấy không chỉ trong khoa học này. Đặc biệt, nhà kinh tế học đã kết luận rằng nó được quan sát trong ngành công nghiệp. Có đã khám phá ra điều này, họ giới thiệu khái niệm "yếu tố nhịp điệu." Ông luôn luôn phấn đấu cho sự hiệp nhất. Thông thường, yếu tố nhịp điệu được xác định mỗi ngày, mười ngày, một tháng, vv Với nó có thể được mô tả, đặc biệt là mức độ sử dụng trong sản xuất thời gian làm việc. Việc lớn hơn tỷ lệ nhịp điệu, chu kỳ sản xuất là nguồn lực dày đặc hơn và kinh tế (chủ yếu là thời gian lao động) là chi hợp lý.