Юный Натуралист 1979-07, страница 10

10

чинка часов таракана? Какое влияние оказывал на него соединенный с ним партнер? И на эти вопросы ученым удалось ответить. Оказалось, чтобы исправить одному из тараканов часы, необязательно соединять их. Достаточно пересадить таракану с испорченными часами клетки от обычного таракана. Но не любые и не какого попало органа, а только нервные клетки из подгло-точного нервного узла. Именно эти клетки выделяют вещество, которое ведает суточной деятельностью животного. А через глаза передается сигнал к клеткам, вырабатывающим это вещество.

У млекопитающих животных и у человека регуляция внутренних часов происходит значительно сложнее. Клетки, которые заведуют биологическими часами, находятся в головном мозге — в эпифизе и гипоталамусе. Эти части мозга как бы главный часовой механизм. А в клетках разных органов имеются свои часы, со своим ходом. Более сотни процессов в теле человека изменяются в течение суток.

Не случайно врач предлагает больному проверить вечернюю температуру. Казалось бы, зачем ждать до вечера? Не все ли равно, когда поставить термометр? Разве температура нашего тела утром не такая, какой она будет через 6—8 часов? Да, оказывается, не только у больного, но и у совершенно здорового человека температура утром всегда ниже, чем вечером. Самая низкая температура тела ночью — между часом ночи и пятью часами утра. Затем она несколько повышается, достигая наивысшего значения обычно к 18 часам. Дыхание днем и ночью тоже неодинаковое. Сердце бьется днем быстрее, чем ночью. Самый редкий пульс отмечается к 4 часам ночи, причем не только во время сна, но и при бессоннице. В течение суток изменяется в крови содер

жание калия, кальция, натрия и других элементов. Ночью хуже становится память, увеличивается число ошибок при решении задач. Мышечная сила человека самая высокая с 8 до 12 и с 14 до 17 часов. С 9 утра до 12—13 часов и с 16 до 18 часов легче всего работается. Утром и днем мы, оказывается, н лучше слышим, и точнее различаем оттенки цветов. Врачи учитывают суточную периодичность физиологических процессов при взятии анализов крови, желудочного сока, при проверке слуха и зрения.

Когда биологические часы идут нормально, мы и не замечаем их хода. А вот поломка часов дает о себе знать. Ее всегда ощущают люди, которым приходится пересечь временные пояса Земли. Например, при перелете из Москвы в Хабаровск, когда разница во времени составляет семь часов, человек испытывает слабость, утомление, сонливость днем и бодрость ночью. Эти явления —

результат того, что биологические часы и местное время не совпадают.

Знать ход наших внутренних часов важно, чтобы выяснить, в какое время суток наиболее чувствительны клетки того или иного органа к действию на них разных веществ, в том числе и лекарств. Не исключено, что лекарство не действует или оказывает незначительное влияние только потому, что его принимают не в те часы, когда оно может дать наилучший целебный эффект.

С развитием космонавтики возникла новая область медицины — космическая медицина. В ее задачи входит и изучение биологических часов. Необходимо знать, в какое время суток человек лучше переносит различные перегрузки — действие ускорений, недостаток

кислорода, каков ход биологических часов за пределами Земли и ее атмосферы.

Закономерности биологических часов важно знать не только у человека, но и у растений и у животных. Ведь, изменяя ход этих часов, можно изменять и природные особенности организмов. А это имеет огромное народнохозяйственное значение.

Когда кур содержали с декабря по апрель, а индеек, уток и гусей с января по апрель на 12—14-часовом световом дне, то годовая яйценоскость кур и индеек возрастала в среднем на 30— 40 процентов, а уток и гусей на 200— 300.

Но не следует думать, что свет так благотворно влияет на все жизненные процессы. Как раз при коротком световом дне у птиц быстрее происходит прибавка веса. Значит, если ставится задача откорма цыплят, то их целесообразно содержать в условиях именно короткого светового дня. При коротком световом дне у свиней ускоряется образование жира, а у овец — рост шерсти. Опыты, проведенные на коровах некоторых пород, показали, что при удлиненном световом дне они значительно больше дают молока. Однако удои повышаются, а содержание жиров и белков в молоке при этом снижается. Мы видим, что одинаковое изменение биологических часов приводит к разным результатам: одни физиологические процессы ускоряются, активизируются, в то время как другие при этом существенно замедляются.

Искусственное изменение хода биологических часов используют и при разведении пушных животных. В природе серебристо-черные лисицы и еноты дают лишь одно поколение в год. Ученым же удалось получить за это время два по-

Рис. Р. Мусихиной

11

коления зверьков. Для этого в течение года животным создавали два периода с короткими и два периода с удлиненными днями. А образованию зимнего меха у пушных зверей способствует короткий световой день. Специалисты разработали особый режим содержания серебристо-черных лисиц, предназначенных к забою на шкурки.

Мы говорим все время о внутренних, или биологических, часах организмов. Конечно, «часы» — это лишь образное выражение. Разумеется, ни у каких организмов нет никакого прибора для измерения времени. Они отсчитывают его благодаря ритмам разных своих физиологических процессов. Каким же образом эти процессы оказались связанными с периодом вращения Земли? Как возникла эта связь?

Переход от дня к ночи всегда сопровождался изменениями физических факторов среды: снижалась температура, увеличивалась влажность, менялись ба

рометрическое давление и интенсивность космических излучений. Ко всем этим изменениям среды организмы приспосабливались. Постепенно у них закреплялись ритмы, близкие к суточным. Свет являлся одним из основных факторов среды, с которым согласовывались периодические процессы организмов. Вот почему при изменении освещенности нарушается привычная организму ритмичность. Вероятно, у организмов устанавливались ритмы их функций различной периодичности. Но благодаря естественному отбору сохранялись организмы, чьи биологические процессы совпадали с периодом вращения Земли.

М. Аспиз,

доктор биологических наук