Поиск продолжается

Поиск продолжается

         Внимательный читатель, видимо, найдет массу противоречий в нашем рассказе о биологических ритмах. Действительно, ведь у таракана в определенном месте нашли часы, почему бы не считать, что у всех животных они устроены подобным же образом.

Однако у таракана нашли не «часы вообще», а одни из часов. Нам понятен теперь механизм активности этого насекомого, но для биохимика, например, такое объяснение будет недостаточным. Он начнет выяснять не только структуру вещества, вызывающего наступление активности, но и механизм синтеза этого секрета в клетках. А самое главное – причину ритмичности такого синтеза.

И опять встанет вопрос о количестве часов в организме, о связи между ними.

Зная особенности ритмов активности или суточной цикличности у разных животных, человек извлекает для себя пользу из этих знаний. Несомненно, и сами животные пользуются внутренними часами для своих нужд: ориентируются, ищут пищу... Мы видели, как вредно для животного рассогласование внутренних ритмов, десинхронизация при попадании в другой часовой пояс. Но нельзя же утверждать, что ритмы полезны животному потому, что вредны десинхронозы. Ученые изучали ориентацию, и нашли ее механизм. Искали внутренние часы, и нашли некоторые из них. Портили эти внутренние часы, и убедились, что для их хозяина это плохо. Много узнали о внутренних часах, но в большой степени остается неясным, для чего животному организму нужен ритм.

Создается впечатление, что ритм животному задан раз и навсегда, снаружи или изнутри – неважно. И вот теперь животное подчиняется этому ритму, приспосабливается к нему.

Очень сложно оценить взаимодействие внешних и внутренних факторов. Представим себе насекомое, случайно получившее новый признак – у нескольких особей оказалась затянутой во времени стадия куколки (годовой ритм изменился). Это новое свойство позволит «хозяину» успешно существовать в более высоких широтах. Здесь новое свойство появилось внутри организма, независимо от окружающей его среды.

В то же время многие зоологи наблюдали, что животные, на которых часто охотятся (зайцы, например), обычно переходят на ночной образ жизни. Новосибирский ученый Н.А. Ромашов (Институт клинической и экспериментальной медицины Сибирского филиала АМН) изменил подопытным белым крысам ритм освещения. Днем он стал держать зверьков в темноте, а ночью включал свет. Животные соответственно перестроили свой ритм активности с ночного на дневной. Стало быть, их биоритм изменился из-за воздействия внешнего мира. В то же время ритмы их физиологических процессов не изменились, так что крысы имели бодрствующий мозг у спящего тела и наоборот. Это одна из причин, по которой трудно оценить приспособительное значение ритма. Вторая причина несколько парадоксальна. Дело в том, что те факторы среды, от которых зависят ритмы – синхронизаторы ритмов – могут не иметь прямого отношения к наиболее важным для животного экологическим воздействиям. Простейший пример: место расположения паутины одного из средиземноморских пауков сильно зависит от температуры, хотя сами пауки в течение всего дня остаются в своих теплоизолированных трубках. Этот вид пауков питается преимущественно мокрицами. Мокрицы, как и пауки, – ночные животные. Чаще всего они живут на холодных серых камнях. Именно в этих местах находится больше всего паутины. Ритм активности мокриц зависит от светового цикла и не зависит от температуры и влажности. В то же время влажность для этих животных – наиболее важный экологический фактор.

Вот и приходится разбираться: почему паук плетет сеть в разных местах в зависимости от температуры, сам на температуру не реагируя. Почему для ритма мокрицы безразлична влажность, а для самой мокрицы далеко нет.

Точка зрения ученого-хронобиолога обычно зависит от того, какими биоритмами он занимается, с какими организмами работает и насколько велико многообразие ритмов, охватываемых его исследованиями. По-видимому, не совсем правильно, когда специалист, работая с одним-двумя объектами, пытается дать ответ, общий для всех живых организмов. Ответить же на главный вопрос хронобиологии – «каков механизм измерения времени организмом?» – пока не удалось никому. Ответить на него непросто. Громадное число различных колебаний среди неживых компонентов биосферы, в геофизических процессах и вообще в любых процессах во Вселенной изучают ученые. Многочисленные собственные ритмы организма взаимодействуют со всеми еще более многочисленными колебаниями среды. Результат этого взаимодействия можно наблюдать, и мы вместе наблюдали циркадные ритмы тараканов, белок-летяг, мышей.

Для четкого объяснения результата нужно знать многообразие внутренних (организменных) и внешних (природных) ритмов и законы их взаимодействия. Поэтому обычный результат изучения ритмов зоологом – описание их, а не объяснение.

Зоолог может без конца описывать биологические ритмы разных животных в природе (накопление знаний такого рода совершенно необходимо), другое дело физиологи или биохимики, Они заняты поиском механизмов. Опыт – вопрос экспериментатора к объекту (животному или его части). Результат – ответ объекта на воздействие экспериментатора. Спросил – и тут же получил ответ. Насколько однозначен вопрос, настолько ясен ответ. Но как же быть зоологу, который не задает вопросов, а просто «подсматривает» в природе ответы на вопросы, возникающие в его голове.

Так, для ночных бабочек-бражников очень важно время, когда цветки, соком которых они питаются, находятся в открытом состоянии. Может быть, это и обусловило их ритм активности? А если это растение, которое дает сок бражнику и одновременно опыляется им, приспособило свой ритм к ритму бабочки? Попробуй-ка установи, что причина, а что следствие!

Кому же легче приспособить свой ритм? Природа часов, видимо, обусловлена наследственностью. А в силу этого очень консервативна, – не хочет изменяться даже за несколько поколений. Неясно, у кого легче меняется ритм – у животных или растений. Но даже если вид изменяет ритм в течение ряда поколений, то сегодняшняя особь не имеет преимуществ. Их получит животное будущего.

А нынешнее животное – это и есть будущее по отношению к существовавшим полмиллиона лет назад.

Может быть, одна из основных экологических функций ритмов – раздел времени между видами? Каждому овощу свое время, а для каждого животного свой час активности? Тогда животные не будут мешать друг другу, сократится количество встреч с врагами, конкурентами. Но ведь хищникам выгоднее всего быть активными в период активности жертв, а жертвам – наоборот. Как же устроен зоологический мир – в пользу жертв или в пользу хищников? Большинство ученых считают, что мир устроен так, чтобы были «и волки сыты, и овцы целы». Ведь если овцы съедены, то волкам остается помереть с голоду. Вот и настраивай в столь сложном мире свои часы. Придется снова сидеть на бархане, наблюдать и думать.

А по бархану бродит неистребимое племя чернотелок. Черные неповоротливые жуки... С рассветом их сменяют ящерицы...

Лев Ердаков

Комментарии материала:

Разместить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Другие материалы

Польза очевидна
         Знание биологических ритмов, как и почти всякое знание, дает человеку возможность управлять природными процессами. Естественно, человек пользуется полученной возможностью. Чем же может управлять хронобиолог? Хронобиология развивалась в рамках многих наук, но, обретя самостоятельность, не потеряла...
Помеха или помощь?
         Долгое время ученые не учитывали значение суточных ритмов в лечебной практике. А у практикующих врачей постепенно накапливались факты ритмичного появления симптомов многих заболеваний. Так эмпирически выяснилась необходимость учета ритмов физиологических процессов. Как мы уже могли убедиться, в...
Часы сломались!
         Так ли уж плоха бессонница?  Почему каждый год белеют зайцы, а птички улетают на юг? И что будет если наши биочасы дадут сбой? Обладатели внутренних часов – растения, животные и человек сами по себе очень сложно устроены. Мало того, что они состоят из множества разнообразных клеток, тканей, органов,...
Ритмы особей
        Идеальное место для наблюдений за работой биологических часов в природе – пустыня. Солнце, как огромный маятник, резко разделяет сутки на день и ночь. Ночью по бархану, оставляя за собой кружевные следы, бродят жуки-чернотелки, черные, малоповоротливые, не умеющие летать мусорщики. Клочки чахлой...
Чтобы осознать остроту проблемы, которой посвящен проект «Хватит застраивать Байкал!», достаточно побывать на берегах байкальского пролива Малое Море (отделяет остров Ольхон от материка). Ярким примером масштабов разразившейся здесь катастрофы является деревня Курма. В начале 1980-х в ней оставался лишь один домик. Вот этот, рядом со старой лиственницей: В конце 1990-х строений было уже более десятка. В 2008 г. сюда пришла ЛЭП и начался строительный бум. Сейчас примерно 5-километров...
В течение года специалисты энтомологи из Барнаула и Новосибирска разбирали находки юных натуралистов. Свой материал дети собрали в рамках конкурса «В лесу и на лугу» летом 2017 года. Только тщательно изучив всё, что прислали ребята, учёные смогли подвести итоги. Ведь предоставленные начинающими энтомологами сведения являются поистине ценными и дополнят наши знания о фауне и биотопическом распределении насекомых и других беспозвоночных в Алтайском крае. Организаторами этой работы в ре...
Как-то, еще в 70-е гг. прошлого века, в начале июля, в горах на северо-востоке Алтая я наблюдал за двумя крупными медведями. Звери спокойно паслись на длинном чистом травяном склоне в альпийском высокогорье. Впереди шел большой черный медведь; позади, понемногу отставая, двигался темно-бурый в хорошей «шубе» зверь поменьше. Как позже выяснилось, это были самец и самка. Звери кормились молодой, зеленой травой – щипали её, словно какие-нибудь травоядные, и продвигались вдоль ск...
Всем, кто любит в летний зной бегом бежать на реку или озеро, предлагаем захватить с собой банку и сачок. Зачерпнув воды, заглянув под камни, рассмотрев водные и околоводные растения, вы сможете приоткрыть дверцу в удивительный, неизведанный мир, который так не похож на наш с вами. Наблюдать за ним можно очень долго и не переставая при этом удивляться.  А если принести с собой домой в банке немного водных обитателей и растений, то можно сделать импровизированный аквариум, возле которого вы...
2 июля 2018 года Межправительственный комитет по охране всемирного культурного и природного наследия официально объявил о включении долины реки Бикин в состав объекта Всемирного наследия ЮНЕСКО "Центральный Сихотэ-Алинь". Территория верхней и средней частей бассейна реки Бикин обладает уникальными ландшафтными и биогеографическими характеристиками. Компактно представленные в среднем течении реки кедрово-широколиственные леса являются фактически полными аналогами доледниковых широколист...

Другие материалы

06.07. | Гость | Статью
26.06. | Гость | Статью
20.06. | Гость | Статью
01.06. | Гость | Статью
24.05. | Гость | Новость
  •  
  • Страница 1 из 62
  • ››
В группе: 1,476 участников
Материалов: 1,277

Целью научно-исследовательской лаборатории проблем непрерывного экологического образования является проведение научных и методологических исследований

Цели и задачи лаборатории

Целью научно-исследовательской лаборатории проблем непрерывного экологического образования является проведение научных и научно-методологических исследований в сфере непрерывного экологического образования, обновление концепции такого образования, выработка теоретических и методологических его...

Фотогалерея

Интересные ссылки

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

Активность на сайте

сортировать по иконкам
8 недель 2 дня назад
Дмитрий Мартынов
Дмитрий Мартынов аватар
Нужна ли России ГИС с информацией о состоянии и качестве поч...
Смотрели: 3,295 |

Инженерно-экологические изыскания (http://s-g-i.ru/ecologic...

4 года 32 недели назад
Наталья Новоселова
Наталья Новоселова аватар
Нужна ли России ГИС с информацией о состоянии и качестве поч...
Смотрели: 3,295 |

Интересно. Вынесу в Новости на ГИС Лаб. 

18 недель 6 дней назад
Игорь Стефаненков
Игорь Стефаненков аватар
Прошу отредактировать размещённый на Вашем сайте материал...
Смотрели: 12,912 |

https://polyfact...

4 года 22 недели назад
Александр Ефимов
Александр Ефимов аватар
Прошу отредактировать размещённый на Вашем сайте материал...
Смотрели: 12,912 |

Добрый день, Юрий!

Большое спасибо!

4 года 22 недели назад
Юрий Широков
Юрий Широков аватар
Прошу отредактировать размещённый на Вашем сайте материал...
Смотрели: 12,912 |

Здравствуйте, Александр! Я убрал фото из материала. Изменения будут видны после обновления на сервере. Извините, нас за эту ситуацию.
...

размешен 17.07.18 | Тип: Новость

17 июля 2018 года

Этно-Экологический Информационный центр "Лач"

г. Петропавловск-Камчатский

 ...

размешен 16.07.18 | Тип: Запись в блоге

Салаирский кряж - низкогорная таёжная страна, большая часть которой расположена в Алтайском крае. Удивительно, но эта интересная территория...

размешен 14.07.18 | Тип: Статью

Чтобы осознать остроту проблемы, которой посвящен пр...

размешен 13.07.18 | Тип: Новость

Об устранении экологического нарушения сообщила прокуратура. Лишь после предписания надзорного ведомства специалисты территориального управления по Октябрьскому району наконец вывезли из лес...

размешен 13.07.18 | Тип: Статью

Компания Greentoken работает над созданием высокоэффективного мусороперерабатывающего комплекса, работающего с любыми видами твердо-бытовых, медицинских или промышленных отходов...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал