ریتم در زیست شناسی - یک عامل ریتم ...

ریتم در زیست شناسی - آن را یک پدیده بسیار جالب است. امروز بسیاری از دانشمندان در تحقیقات از این پدیده درگیر است. ریتم در زیست شناسی - روندی است که موجب نگرانی همه موجودات زنده است. در این شما با خواندن این مقاله را ببینید.

اصل وحدت از ارگانیسم و محیط زیست یکی از اصول علم مدرن است. تمام موجودات زنده، و همچنین سیستم supraorganismal، حسابداری برای وحدت با محیطی که در آن زندگی می کنند، یک ریتم تمام فرآیندهای آن است. عملکردهای حیاتی از آنها موضوع را به ریتم های دوره ای که منعکس کننده ریتم پاسخ کل جهان به عنوان یک کل (از جمله ژئوفیزیک، نجومی)، و همچنین طبیعت است.

PY سوکولوف، جامعه شناس روسی، اشاره می کند که تمام زندگی حیوانی و گیاهی، و با آن، و مردم به طور مداوم و برای ابد تجربه اثرات جهان فیزیکی و مطابق با واکنش زننده ریتمیک به قلب تپنده جهان است.

ریتم های زندگی چیست؟

اجازه دهید ما مفهوم علاقه به ما در نظر بگیرند. ریتم های زیستی تغییرات تکراری دوره ای در شخصیت و شدت پدیده های بیولوژیکی و فرایند هستند. این فرآیندهای دسته ای یک گسترده طیف وسیعی از فرکانس. آنها در هر یک از پیدا سطوح سازمان زندگی سیستم. biosystem سخت تر، پس از آن تعداد بیشتری از ریتم های زندگی. آنها در سطح ژنتیکی ثابت شده است. ریتم در زیست شناسی - پدیده ای است که برای سازگاری و انتخاب طبیعی از موجودات بسیار مهم است.

وجود آن است با توجه به هماهنگ سازی فرآیندهای بیوشیمیایی. از آنجا که موجود زنده یک سیستم سلسله مراتبی است، به آن نیاز دارد و متعادل کننده با عملکرد زیر سیستم های مختلف و سطوح زمان نه تنها در زمان بلکه در فضای بیولوژیکی.

در این مقاله شما را در جزئیات آنچه یک ریتم در زیست شناسی یاد بگیرند. تظاهرات، خواص، و نمونه ها در زیر مورد بحث.

کرونوبیولوژی: ظهور و توسعه

علمی است که در ریتم بیولوژیکی، به نام کرونوبیولوژی. آن را به خوبی از زمان های قدیم که گلبرگ و برگ گیاهان، بسته به زمان از روز برای انجام حرکات خاص شناخته شده است. کارل لینی در 1745 اختراع "ساعت گل" (تصویر زیر) به تعیین زمان برای تبدیل شدن به شل و بسته شدن گل.

در نیمه اول قرن 19، اولین مطالعه ریتم شبانه روزی در انسان انجام شده است، مانند درجه حرارت بدن، دفعات ادرار و ضربان قلب. همانطور که در کتاب های درسی فیزیولوژی از این دوره نشانه ای از وجود توابع ریتمیک که درون زا هستند، یعنی در بدن پدید می آید. در سال 1936 آن را در نهایت ریتم شبانه روزی درون زا گل و گیاه تاسیس شد. برای این منظور هر گونه نفوذ خارجی در آنها منع شدند.

نقاط عطف دیگر در توسعه علم کرونوبیولوژی - باز از جهت گیری پرندگان و زنبورها در پرواز با خورشید، تایید وجود بدن انسان از ریتم شبانه روزی درون زا. انگیزه های جدید به این علم به عنوان یک نتیجه از تحقیقات فضایی داده شد. مانند قبل، علاقه اصلی از دانشمندان در این مطالعه از ریتم بیولوژیک مطالعه ریتم سالانه، ماه و روزانه است.

ریتم و سازگار فیزیولوژیکی

اختصاص زیر طبقه بندی آنها از نظر تعامل بین محیط زیست و ارگانیسم.

1. ریتم تطبیقی (بیوریتم) - این دوره نوسان است که نزدیک به چرخه ژئوفیزیک حیاتی هستند. نقش آنها است که برای انطباق موجودات مختلف به تغییرات محیطی که به صورت دوره رخ می دهد. فرکانس خود پایدار است.
2. ریتم فیزیولوژیک (کار) - ارتعاشات که منعکس کننده فعالیت های سیستم های فیزیولوژیکی از یک ارگانیسم خاص است. فرکانس خود را تا حد زیادی متفاوت است و بستگی به شرایط از ارگانیسم.

ریتم اگزوژن و آندوژن

ریتم از ظاهر طبیعت به اگزوژن و آندوژن تقسیم شده است. اگزوژن - واکنش ارگانیسم به تغییرات محیطی. درون زا به عنوان یک نتیجه از فرآیندهای خود تنظیم است که با بازخورد تاخیر بوجود می آیند. آنها در معرض در همان اثرات زیست محیطی زمان که ممکن است دامنه و فاز ریتم های زندگی خود را تحت تاثیر قرار می.

ریتم از سطوح سازمان biosystem و فرکانس

ریتم نیز با سطح سازمان از یک biosystem خاص تقسیم شده است. آنها به زیست کره، جمعیت، ارگانیسم، اندام ها و سلول تقسیم شده است.

با توجه به فرکانس خود آنها عبارتند از:

• ریتم فرکانس بالا (از کسری از ثانیه تا 30 دقیقه).
• متوسط (از 30 دقیقه تا 28 ساعت)؛
• mezoritmami (از 28 ساعت تا 7 روز).
• makroritmami (از 20 روز تا یک سال).
• megaritmami (دوره تناوب - ده سال).

ریتم های زندگی طبیعت

یک موجود زنده، با توجه به فرضیه رایج ترین سیستم نوسانی مستقل، که با مجموعه ای از ریتم داخلی متصل است. چرخه متابولیسم (سوخت و ساز بدن و کاتابولیسم) در سلول های مداوم اتفاق می افتد. این مجتمع از واکنش های مختلف بیوشیمیایی - سنتز رخ و عوامل. در سلول به عنوان یک نتیجه، با توجه به چرخه های متابولیکی به طور مداوم تغییر غلظت مواد مختلف (محصولات متابولیک، آنزیم ها و ماتریس RNA انتقال، و غیره) شرکت در واکنش های بیوشیمیایی رخ می دهد. پارامترهای BIOSYSTEMS محیط داخلی ناشی از واکنش را نوسان مداوم، خروج از دسترس می باشند.

در موجودات زنده، سنسور که تعیین ماهیت و میزان فرآیندهای متابولیک، هورمون ها و تعدیل کننده آلوستریک حمایت از ریتم در زیست شناسی می باشد. این که آنها را به طور مداوم وضعیت بدن نظارت داشته باشند. و این امر منجر به حفظ ثبات (تعادل) محیط داخلی - PH، دما، فشار اسمزی، غلظت مواد و غیره بسیاری از مکانیسم در حفظ هموستاز بدن است. آنها به طور عمده در اصل بازخورد ساخته شده است. به عنوان مثال، گلوکز اضافی در خون شروع می شود ذخیره سازی مکانیزم این مواد (به شکل گلیکوژن). در مقابل، فقدان آن منجر به افزایش تجزیه گلیکوژن.

نتیجه گیری از این می تواند در کنار انجام می شود. در موجودات زنده، هیچ فرایند مداوم است. آن را باید لزوما جایگزین مخالف با کارگردانی: .. به بقیه کار، نفس به نفس، شرایط خواب سنتز تقسیم پی، و غیره از ارگانیسم زنده، در نتیجه، نمی تواند استاتیک می باشد. این است که توسط یک اصطلاح مانند ریتم مشخص می شود. تعیین این که آیا این ویژگی از یک ارگانیسم زنده می توان حتی با مشاهده ساده تولید شده است. شما ممکن است متوجه است که برخی (در واقع همه) از انرژی و پارامترهای فیزیولوژیکی هستند همیشه در یک موقعیت برای ارتکاب نوسانات در هر دو دامنه و فرکانس مربوط به مقادیر متوسط.

چنین نوسانات و ریتم های زندگی. با کمک این موجودات ارائه ثبات ترمودینامیکی آن دولت است. برای موفقیت در به محیط زیست وفق دهند، آن را به ریتم از تغییرات دوره ای است. تعریف این پدیده، ما قبلا در این مقاله ذکر شده است.

ساعت داخلی

تایمر خارجی غیر ضروری است را برای همزمان سازی سیستم با درجه بالایی از صرف تمام زیر سیستم آن است. در توسعه از توابع برنامه سفارش ذاتی بدن در طول زمان آن اصلاح شده است، اجازه می دهد آن را برای انطباق با مشخصات زمانی از محیط زیست است. این ارگانیسم قادر به "پیش بینی" زمان از روز است. این اجازه می دهد تا آن را به در اثرات مختلف پیش است، که در یک پاسخ شامل بلافاصله متصل شود. به عنوان مثال، درجه حرارت بدن، و محتوای کورتیکواستروئیدها در پلاسما را در خواب طبیعی آغاز طولانی قبل از بسته شدن آن به افزایش است. بنابراین، بیداری اغلب رخ می دهد قبل از نور روشن.

در اینجا نمونه های دیگر از ریتم می باشد. فقط کسانی که موجودات در فرایند انتخاب طبیعی، است که توانایی نه تنها به گرفتن در وحشی انواع تغییرات، بلکه تنظیم ضرب و شتم از ارتعاشات خارجی دستگاه ریتم آن زنده بمانند. به عنوان مثال، ریتم حیوانات متناوب از بیداری و خواب، به طوری که آن را کمک می کند تا برای اطمینان از شرایط مطلوب برای تولید مواد غذایی. در طبیعت، سیستم تناسلی (دوره باروری و ناباروری) نیز به شرایط زیست محیطی است که بهینه ترین به رشد فرزندان هستند اقتباس شده است. بسیاری از پرندگان پرواز جنوب در پاییز. این یک مثال از چگونگی به آشکار ریتم است. زیست شناسی نمونه های بسیار دیگری می داند. بنابراین، خواب زمستانی برخی از حیوانات. این کمک می کند آنها را برای زنده ماندن، با وجود این واقعیت است که در خارج از شرایط محیطی شدید هستند.

ریتم های زندگی روزانه

ریتم شبانه روزی در زیست شناسی - آنچه در آن است؟ بیایید آن روبرو هستند. روزانه (شبانه روزی) ریتم های زندگی عبارتند از چنین پدیده و تغییر نوع و شدت از فرآیندهای بیولوژیکی، که فرکانس تکرار 4 ± 24 ساعت است. بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی متابولیسم، حرکت، توسعه، رشد، موضوع را به این ریتم، که توسط شبانه روزی (روزانه) ریتم از محیط خارجی ایجاد می شود. او، به نوبه خود، با چرخش حول محور این سیاره متصل می شود. نمونه هایی از این فرایند هستند: سرعت سوخت و ساز، نوسانات درجه حرارت بدن، فرکانس تقسیم سلولی. برای همه آنها یک ریتم روزانه مشخص می شود.

زیست شناسی - علمی است که در نه تنها حیوانات بلکه گیاهان. در حالت دوم، به طور خاص، در شب دیده برگ چرخه ریتمیک از کاهش و بسته شدن گل. در طول روز آنها را افشا می شود. ریتم حفظ می شوند حتی زمانی که هیچ نور خورشید وجود دارد. این آزمایشات خود را SE تایید شد Shnol، biophysicist روسیه. او به عنوان یک نمونه اشاره کرد شهردار لوبیا. برگ های آن افزایش یافت و در صبح و شب، حتی اگر گیاه را در یک اتاق تاریک است. آن را به عنوان هر چند زمان و ساعت فیزیولوژیکی داخلی به آن را تعریف کرد.

گیاهان معمولا از یک شکل تعریف مدت زمان روز به روز بر انتقال به دیگری هنگامی که تغییر ویژگی های رنگدانه فیتوکروم نور خورشید (ترکیب طیفی آن). به عنوان مثال، خورشید در غروب آفتاب قرمز است، زیرا نور قرمز است که طولانی ترین طول موج و کوچکتر از آبی، پراکنده شده است. در گرگ و میش یا غروب خورشید نور بسیاری از اشعه قرمز و مادون قرمز. این درک از گیاهان و نباتات، نشان دادن ریتم روزانه.

زیست شناسی - علم، که تا به امروز بسیاری از تجربه مشاهده حیوانات مختلف به دست آورده است. از آن شده است به طور خاص نشان داد که دوره درهمتنیده از استراحت و فعالیت از حیوانات (روز و شب) نیز به ریتم شبانه روزی مربوط. برای آنها است مهم تعیین زمان مطلق اما نسبی نیست. آنها باید بدانند که زمانی که خورشید طلوع خواهد کرد و نشستن به عنوان موجودات در طول روز جستجوگری برای استفاده از نور روز و شب - تاریک.

در اینجا یک مثال است - در ریتم روزانه خانه در خرچنگ نقب زن سواحل اقیانوس اطلس است. رنگ آن تغییر، نشان دادن ریتم روزانه. زیست شناسی - یک علم است که، مانند دیگران، برای شناسایی الگوهای. برای چه خرچنگ رنگ آن تغییر می؟ بیایید آن روبرو هستند.

صبح خرچنگ، نور بیشتر است، اما زمانی که خورشید بالاتر در آسمان بالا می رود، آن را تیره تر می شود. بازی نقش محافظ، رنگدانه خرچنگ جذب می کند از آفتاب سوزان محافظت می کند. اگر این جزر و مد کم است، سپس آن را کمک می کند تا به رنگ تیره در شن و ماسه ساحلی دور بماند. و این است که در جستجوی غذا فرستاده شده به خرچنگ وجود دارد.

ریتم روزانه در انسان

حدود 300 نفر از توابع فیزیولوژیکی که ریتم شبانه روزی مشاهده شده در بدن انسان است. 13-16 ساعت، ضربان قلب - - 15-16 ساعت، سطح خونی گلبول قرمز - 11/12 ساعت لکوسیت - 21 وزن بدن، بر اساس سیستم شبانه روزی انسان در 18-19 ساعت، تعداد تنفس حداکثر است ساعت -23 و تی. د.

فرایند ذهنی هستند شتاب و پایین در شب در صبح کاهش یافته است. به ریتم از عملکرد ذهنی و فیزیولوژیکی، به نوبه خود، تحت تاثیر قرار دهد بیداری و خواب شیفت، استراحت و فعالیت. بستگی به عوامل بسیاری در طول پارامترهای منحنی کارایی بیداری: سطح انگیزه، مصرف غذا، وضعیت عمومی، مانند شخصیت، و غیره ...

اصطلاح "desynchronosis" دلالت اختلال در یک سیستم بیولوژیک زمان سفارش ریتم. مطالعه ساز و کارهای آن از اهمیت زیادی در سازمان کار و بقیه کارکنان در انجام اقدامات مختلف پیشگیری با هدف حفاظت از سلامت. Desinhroz به طور خاص مشاهده شده در افراد را ساخته اند که پروازهای طولانی از راه دور (در 4-5 ساعت در مناطق)، با تغییر حالت از عملکرد از روز به شب، و فضانوردان در کمیسیون از پرواز به فضا.

ریتم های زندگی قمری

Tsirkalunarnye (قمری) ریتم های زندگی - ریتم های که دوره متوسط 29.53 روز است. این ریتم در زیست شناسی به چرخه قمری ماه مطابقت دارد، یعنی چرخه فازهای ماه.

بسیاری از فرآیندهای ژئوفیزیک فرکانس چرخش ماه به دور این سیاره تحت تاثیر قرار دهد. برای مثال، تغییر روشنایی در شب، دما، فشار هوا، میدان مغناطیسی زمین، جهت باد. تمام این پدیده برای tsirkalunarnyh ریتم اشاره گر موقتی هستند.

در موجودات زنده دریایی نمونه های قابل توجه ترین این که چگونه این ریتم را تحت تاثیر قرار فرآیندهای زندگی یافت می شود. به عنوان مثال، کرم ها دریایی Palolo زندگی در صخره های مرجانی، در اکتبر و نوامبر، نهایی ده روز از چرخه قمری، و در همان زمان در یک زمان خاص از روز، آب جدا به تماس خود را، که با محصولات از سیستم تولید مثل پر شده است. آن را برای تولید مثل ضروری است.

چرخه قمری و دوره تلقیح باروری ممکن است نه تنها مربوط به شورای کلیسایی (همانطور که در مثال قبلی). همچنین sigisic در فاصله 14.7 روز وجود دارد. برای مثال، یک نوع ماهی در ساحل خلیج کالیفرنیا، ماه کامل و ماه نو (در جزر و مد بالا) تخم در ساحل. این ظرف 14 روز توسعه در ساحل و در آب با جزر و مد بعدی می افتد.

مهتاب، همانطور که ما قبلا ذکر شد، موجب تفاوت روشنایی در شب. این تضمین می کند که فعالیت حیوانات، که منجر به عصر یا شب تغییر در شیوه زندگی. حتی اگر ما حذف اثر مهتاب در آزمایشگاه، فرکانس tsirkalunarnyh فرآیندهای نگهداری می شود. این می تواند به دلیل عوامل دیگر مربوط به چرخه قمری. به عنوان مثال، نوسانات در میدان مغناطیسی سیاره ما است.

چرخه قمری نیز رشد گیاهان تاثیر می گذارد. این را می توان با مثال نوسانات عملکرد تربچه، سیب زمینی و حبوبات نشان داده شده است. برای یک مدت طولانی، تقویم قمری برای کمک به تعیین زمان مناسب برای فعالیت های کشاورزی و کاشت.

ریتم های زندگی سالانه

چرخه ی سالانه (سالانه) ریتم های زندگی در زیست شناسی دارند دوره نوسان سال ± 2 ماه 1 است. آنها با چرخش خورشید به دور سیاره ما در ارتباط است.

این ریتم در تمام موجودات به منطقه قطبی مشاهده، از مناطق استوایی است. شدت آنها را می سازد تا به عنوان عرض جغرافیایی افزایش می یابد. تجزیه و تحلیل ریتم امکان را به دانشمندان به این نتیجه که موجودات ساکن در منطقه قطبی و معتدل، که در آن تفاوت های فصلی قابل توجه ترین، آن است که به وضوح آشکار است. ریتم های زندگی صورت سالانه را تشکیل می دهند، در مرحله اول، واکنش های تطبیقی در پاسخ به یک تغییر در پارامترهای مهم زیست محیطی (در حالت آب، ترکیب کمی و کیفی مواد غذایی، درجه حرارت) اتفاق می افتد.

ثانيا، پاسخ بدن به عوامل سيگنالينگ محيط زيست (به عنوان مثال، تغيير در شدت ميدان جغرافيايي، دوره نوري، ظهور مولفه هاي شيميايي خاص) است. به عنوان مثال، در پدیده مهاجرت، مهاجرت، خواب زمستانی زمستان و زمستان، پروسه های تولید مثل و غیره، ریتم های سالانه وجود دارد.

برای بسیاری از حیوانات، خواب زمستانی به دوران نامطلوبی برای زنده ماندن کمک می کند. شگفت آور، حیوانات زمان را برای آن تعیین می کنند. به عنوان مثال، خرس، همیشه در آستانه ی آن در آستانه ی بارش یخی قرار می گیرد. و بعد از آن، تا آوریل، تا دمای 12 درجه سانتیگراد (یعنی 5.5 ماه) می خوابد. در این زمان، آن وجود دارد به علت چربی که از سقوط انباشته شده است. سهام آن تقریبا یک سوم وزن کل حیوانات است. دمای بدن خرس طی خواب زمستانی حدودا 10 درجه سانتی گراد کاهش می یابد، فرکانس تنفس آن 3 برابر می شود. این به صرفه جویی در منابع زندگی انباشته شده در زمان گرم کمک می کند. این ریتم بدن خرس است. اگر ریتم شکسته شود، و حیوانات در بعضی از علل به دامن نمی آید و یا به طور ناگهانی در وسط زمستان بیدار می شود، تقریبا محکوم به مرگ است. میله بر بسیاری از انگل ها که به سرعت در حال رشد در ارگانیسم تضعیف شده است، که از گرسنگی رنج می برد، غلبه می کند.

بنابراین، در این مقاله، نمونه های متعددی از ریتمیکا ارائه شده است. آنها تأیید میکنند که این یک پدیده جهانی در دنیای حیوان است. علاوه بر این، بیوریتم عامل تعیینکننده موجودیت موجودات زنده است. اصل ریتمیکیت در تمام سطوح سازماندهی سیستم های بیولوژیکی یافت می شود. این کار در جهت سازگاری بدن برای عملکرد بهتر در محیط است.

ضریب

بنابراین، ما ریتم زیست شناسی را در نظر گرفتهایم، آنچه در حال حاضر است، شما هم اکنون می دانید. با این حال، مفهوم علاقه به ما نه تنها در این علم یافت می شود. به طور خاص، اقتصاددانان نتیجه گرفته اند که در بخش تولید دیده می شود. پس از ایجاد این کشف، آنها مفهوم "ضریب ریتم" را معرفی کردند. او همیشه تمایل به وحدت دارد. به عنوان یک قانون، ضریب ریتمیک برای یک روز، یک دهه، یک ماه و غیره تعیین می شود. با استفاده از آن می توان به طور خاص میزان استفاده از زمان کار در فرایند تولید را مشخص کرد. هرچه میزان ریتم بیشتر باشد، چرخه تولید بیشتر چگال تر می شود و منابع اقتصادی (عمدتا زمان کار) بیشتر منطقی صرف می شود.