Cirkadijalni ciklus životinja može se definirati kao one fiziološke varijacije koje se podudaraju s ciklusima okoliša. Ovi ciklusi, koji se također nazivaju ritmovima, općenito se redovito ponavljaju iz dana u dan i savršeno se podudaraju sa satima svjetla i tame.
Ove varijacije sinkronizirane s danom i noću mogu se mijenjati svakih 20 ili 28 sati. U slučaju životinja koje žive daleko od tropskih krajeva, cirkadijalni ciklus se prilagođava godišnjim dobima. Ovaj način prilagodbe omogućuje im da prilagode svoje dnevne aktivnosti vremenu kada je svjetlo dostupno. Nastavite čitati ovaj prostor i otkrijte više o cirkadijalnom ciklusu životinja.
Cirkadijalni ciklus životinja: svjetlost i temperatura
Cirkadijalni ciklusi odvijaju se bez potrebe za vanjskom intervencijom. Eksperimentirano je s raznim vrstama živih bića i njihovim odnosom s njihovim ritmovima sna ili gladi. Rezultati pokazuju da se ponavljaju na ciklički način, u osnovi povezani s promjenama svjetla i temperature.
Gledano na drugi način, cirkadijalni ciklusi slični su rasporedu koji tijelu govori što da radi ovisno o dobu dana i godišnjem dobu. Zahvaljujući tome, dnevne životinje pospane su noću, a noćne danju.
Kontroliraju li cirkadijalni ciklusi samo san?
Ciklus spavanja samo je jedan od metaboličkih procesa koji kontroliraju cirkadijalne cikluse, jer je njegova funkcija složenija i zanimljivija. Zapravo, proizvodnja hormona, spolno sazrijevanje, ponašanje, probava, rast, pa čak i dojenje posredovani su cirkadijalnim ritmovima.
Kako bi se osiguralo da se svi biološki procesi odvijaju u pravo vrijeme, cirkadijalni ciklusi imaju nešto slično "biološkom satu" . Taj "sat" zapravo je veliki metabolički kompleks koji pokazuje kada bi se trebale pojaviti promjene. Međutim, to se mjeri uvjetima okoline, zbog čega su i temperatura i dnevno svjetlo tako važni.
Cirkadijalni ciklus životinja u povijesti
Kroz povijest su znanstvenici poput Aristotela pomno pratili cirkadijalne cikluse životinja, koji su promatrali dnevne i godišnje promjene, čak i kod biljaka.
Kasnije je Galen iz Pergama također opisao migraciju ptica, cikluse spavanja životinja i zimski san. Ove varijacije koje je primijetio grčki filozof smatrale su se reakcijama na prirodne podražaje. Kasnije će se znanstvenim istraživanjima utvrditi da su obje promjene neovisne, iako ih okolina potiče ili ograničava.
Francuski astronom Jean Mairan bio je taj koji je u 18. stoljeću napravio prvu sustavnu studiju o cirkadijalnom ciklusu. U tim studijama Mairan je zaključio da dnevni ritam životinja nije bio u bliskoj vezi s okolinom, što se kasnije pokazalo da nije u potpunosti točno.
Cirkadijalni ciklus kod sisavaca
Sisavci su skupina životinja koja je najviše proučavana u smislu cirkadijskih ciklusa. Analize zaključuju da se kontrolni instrument za cirkadijalne cikluse (biološki sat) nalazi u suprahijazmatskoj jezgri, u hipotalamusu.
Suprahijazmatska jezgra srednjeg hipotalamusa područje je koje usmjerava hormonalni set s dnevnim fiziološkim varijacijama. Jedan od tih hormona je estradiol, a još jedan važan hormon koji treba uzeti u obzir je takozvani luteinizirajući hormon. Ova dva hormona odgovorna su za djelovanje na različite organe, prenoseći cirkadijalne poruke iz suprahijazmatskog prostora.
Hormoni koji se proizvode u srednjem hipotalamusu obilniji su noću nego danju. Kad oko uspije opaziti tamu, uzbune se prostori koji potiču rast ili pospanost.
Iako se središnja kontrolna jezgra cirkadijskih ciklusa nalazi u suprahijazmatičnoj jezgri, postoje i drugi "periferni biološki satovi" raspoređeni po cijelom tijelu. Svi su međusobno povezani i zajedno upravljaju metabolizmom. Međutim, periferni satovi mogu se lako odvojiti od središnjeg, što dovodi do različitih metaboličkih problema kao što su pretilost i dijabetes.
Vanjski faktori
Kao što je Jean Mairan spomenuo, okolišni uvjeti nisu odgovorni za usklađenost s cirkadijalnim ciklusima. Štoviše, čak i u nedostatku takvih uvjeta, životinje još uvijek pokazuju neku "stabilnost" u svojim biološkim ritmovima. Međutim, vanjski čimbenici mogu promijeniti ili modificirati cirkadijalne cikluse.
Kofein ili alkohol, na primjer, proizvode ove promjene. Stoga učinite vrlo jaka svjetla ili kada postoje velike promjene temperature noću. Sve to u većoj ili manjoj mjeri utječe i izaziva određeni nedostatak kontrole u metabolizmu. Iz tog razloga, nešto tako jednostavno kao što je nesanica može uzrokovati više kardiovaskularnih problema ili čak razviti dijabetes.
Ostali sekundarni satovi
Postoje drugi organi, osim suprahijazmatične jezgre, koji imaju sposobnost ispunjavanja uloge sekundarnih (perifernih) satova. Ti organi imaju sposobnost generiranja odgovora koji nisu povezani s hipotalamusom. Međutim, ti su odgovori slabiji.
Ostali čimbenici koji utječu na cirkadijalni ciklus su trudnoća i razina atmosferskog tlaka. Kada dođe do jakih promjena vremenske zone, postoji i slučaj napredovanja ili regresije bioloških ritmova.
Ali ne postoje samo cirkadijalni ciklusi, osim njih postoje i drugi koji se ponavljaju. Neki od njih su:
- Ultradijski ciklusi: fiziološke varijacije koje se ponavljaju u vremenu kraćem od trajanja jednog dana. Kao što su ciklusi budnosti i spavanja dok životinje spavaju. Nasuprot tome, postoje
- Infradijanski ciklusi: fiziološke varijacije koje se javljaju u razdobljima dužim od trajanja jednog dana. Ovo su, da spomenemo samo neke, mjesečevi ciklusi i sezone vrućine kod životinja (koje se nazivaju i estrus).
Migracije u raznim skupinama životinja također su dio ovih necirkadijskih ritmova. Oni se daju prema godišnjim sezonama (ultradijanima) ili svake dvije godine, sve dok ne prođu čak i kroz sezone klijanja u biljkama.
Kao što se može vidjeti, sve ukazuje na to da živa bića čine skup temporalnosti, a ne samo jednu.Postoje različita vremena koja nastanjuju um i tijelo živih bića. Mnoge su nam kulture govorile o spoju različitih vremena i, očito, znanost otkriva da to može biti stvarno.