Cirkadiani cikel živali je mogoče definirati kot tiste fiziološke variacije, ki sovpadajo s cikli v okolju. Ti cikli, imenovani tudi ritmi, se na splošno redno ponavljajo dan za dnem in popolnoma sovpadajo z urami svetlobe in teme.
Te različice, sinhronizirane z dnevom in nočjo, se lahko spremenijo vsakih 20 ali 28 ur. Pri živalih, ki živijo daleč od tropskih območij, se cirkadiani cikel prilagaja letnim časom. Ta način prilagajanja jim omogoča, da svojo dnevno aktivnost prilagodijo času, ko je na voljo svetloba. Nadaljujte z branjem tega prostora in odkrijte več o cirkadianih ciklih živali.
Cirkadiani cikel živali: svetloba in temperatura
Cirkadiani cikli se pojavijo brez potrebe po kakršnem koli zunanjem posegu. Eksperimentirali so z različnimi vrstami živih bitij in njihovo povezavo z njihovim ritmom spanja ali lakote. Rezultati kažejo, da se ponavljajo ciklično, v bistvu povezani s spremembami svetlobe in temperature.
Gledano drugače, so cirkadiani cikli podobni urniku, ki telesu pove, kaj naj naredi glede na čas dneva in letni čas. Zaradi tega so dnevne živali zaspane ponoči, nočne živali pa podnevi.
Ali cirkadiani cikli nadzorujejo samo spanje?
Cikel spanja je le eden od presnovnih procesov, ki nadzorujejo cirkadiane cikle, saj je njegova funkcija bolj kompleksna in zanimiva. Pravzaprav so proizvodnja hormonov, spolno zorenje, vedenje, prebava, rast in celo laktacija posredovani s cirkadianimi ritmi.
Da bi zagotovili, da se vsi biološki procesi izvajajo ob pravem času, imajo cirkadiani cikli nekaj podobnega "biološki uri" . Ta "ura" je pravzaprav velik presnovni kompleks, ki kaže, kdaj naj se pojavijo spremembe. Vendar se to meri glede na pogoje okolja, zato sta temperatura in dnevna svetloba tako pomembni.
Cirkadiani cikel živali v zgodovini
Skozi zgodovino so cirkadiane cikle živali pozorno spremljali učenjaki, kot je Aristotel, ki je opazoval dnevne in letne spremembe, tudi pri rastlinah.
Kasneje je Galen iz Pergama opisal tudi selitev ptic, cikle spanja živali in hibernacijo. Te spremembe, ki jih je opazil grški filozof, so veljale za reakcije na naravne dražljaje. Kasneje bi z znanstvenimi študijami ugotovili, da sta obe spremembi neodvisni, čeprav ju okolje spodbuja ali omejuje.
Francoski astronom Jean Mairan je bil tisti, ki je v 18. stoletju izvedel prvo sistematično študijo cirkadianega cikla. V teh študijah je Mairan ugotovil, da dnevni ritem živali ni tesno povezan z okoljem, kar se je pozneje izkazalo, da ni povsem res.
Cirkadiani cikel pri sesalcih
Sesalci so živalska skupina, ki je bila najbolj raziskana v smislu cirkadianih ciklov. Analize ugotavljajo, da se nadzorni instrument za cirkadiane cikle (biološka ura) nahaja v suprahiazmatičnem jedru, v hipotalamusu.
Suprahiazmatsko jedro medianega hipotalamusa je področje, ki usmerja hormonski niz z dnevnimi fiziološkimi variacijami. Eden od teh hormonov je estradiol, drugi pomemben hormon, ki ga je treba upoštevati, pa je tako imenovani luteinizirajoči hormon. Ta dva hormona sta odgovorna za delovanje na različne organe in prenašata cirkadiana sporočila iz suprahiazmatskega prostora.
Hormonov, ki nastajajo v srednjem hipotalamusu, je več ponoči kot podnevi. Ko oko uspe zaznati temo, so opozorjeni prostori, ki spodbujajo rast ali zaspanost.
Čeprav se osrednje nadzorno jedro cirkadianih ciklov nahaja v suprahiazmatičnem jedru, obstajajo druge "periferne biološke ure" , ki so razporejene po telesu. Vsi so med seboj povezani in skupaj upravljajo presnovo. Vendar pa se lahko periferne ure zlahka ločijo od centralne, kar vodi do različnih presnovnih težav, kot sta debelost in sladkorna bolezen.
Zunanji dejavniki
Kot je omenil Jean Mairan, okoljski pogoji niso odgovorni za upoštevanje cirkadianih ciklov. Še več, tudi če takih pogojev ni, živali še vedno kažejo nekaj "stabilnosti" v svojih bioloških ritmih. Vendar pa lahko zunanji dejavniki spremenijo ali spremenijo cirkadiane cikle.
Kofein ali alkohol na primer povzročata te spremembe. Zato naredite zelo svetle luči ali ko so ponoči velike spremembe temperature. Vse to v večji ali manjši meri vpliva in povzroča določeno pomanjkanje nadzora v metabolizmu. Iz tega razloga lahko nekaj tako preprostega, kot je nespečnost, povzroči več srčno-žilnih težav ali celo razvoj sladkorne bolezni.
Druge sekundarne ure
Obstajajo še drugi organi, razen suprahiazmatskega jedra, ki imajo sposobnost opravljati vlogo sekundarnih (perifernih) ur. Ti organi imajo sposobnost ustvarjanja odzivov, ki niso povezani s hipotalamusom. Vendar so ti odzivi šibkejši.
Drugi dejavniki, ki lahko vplivajo na cirkadiani cikel, so nosečnost in ravni atmosferskega tlaka. Ko pride do močnih sprememb časovnih pasov, pride tudi do napredka ali nazadovanja bioloških ritmov.
A ne obstajajo samo cirkadiani cikli, poleg njih so še drugi, ki se ponavljajo. Nekatere izmed njih so:
- Ultradijski cikli: fiziološke variacije, ki se ponavljajo v časih, krajših od trajanja dneva. Kot na primer cikli budnosti in spanja, medtem ko živali spijo. V nasprotju s tem so
- Infradianski cikli: Fiziološke spremembe, ki se pojavljajo v obdobjih, daljših od trajanja dneva. To so, če jih naštejemo le nekaj, lunini cikli in letni časi vročine pri živalih (imenovani tudi estrus).
Migracije v različnih skupinah živali so tudi del teh necirkadianih ritmov. Ti so podani po letnih sezonah (ultradianih) ali vsaki dve leti, dokler v rastlinah sploh ne gredo skozi sezone kalitve.
Kot je razvidno, vse kaže na to, da živa bitja sestavljajo niz začasnosti in ne samo ena.Različni časi naseljujejo um in telo živih bitij. Mnoge kulture so nam povedale o konjunkciji različnih časov in očitno znanost odkriva, da je lahko resnična.
