第一章 “調控生命節律的隱形巨手”——生物與生物鍾(1 / 1)

小問號

早晨、中午、晚上這三個時間段吃飯規律一般不能破壞,一旦破壞,就會有“人”提醒您“該吃了”,吃到一定程度,又會有“人”提醒你“可以了”?它就是生物鍾,被科學家稱為“調控生命節律的隱形巨手”。在大自然中,許多生物(包括動物、植物等)體內的活動也有一定的規律,它們也有自己的生物鍾。許多植物開花時間就非常有規律,像蒲公英大約在早晨5時開花,半枝蓮大約在10點,萬壽菊大約在下午3點,煙草花大約在晚上6點……不同時間開花的花草,可以組成一個為人類報時的“花鍾”。動物體內生物鍾現象的例子更是數不勝數。那麼,人類什麼時間發現了生物鍾?這一發現對人類生活產生了什麼樣的影響,或者說,有哪些妙用?

大自然中有一些奇妙的現象,讓人類著迷:在海濱的沙灘上,生活著一種招潮蟹,每當潮水湧來時,它躲在洞穴裏休息,潮水退卻,又準時從洞穴中爬出來活動,對漲潮、落潮的時間把握得好像非常準確——潮汐時間每天恰好向後推遲50分鍾。小小招潮蟹對這個時間好像永遠銘記在心,不會忘記似的,所以它的活動才那麼準時準點!有一種哺乳動物,名叫鼯鼠,白天躲藏在樹洞裏休息,黃昏時分鑽出洞穴活動,通宵達旦地從這棵樹上跳到那棵樹上覓食。鼯鼠的活動非常有規律,隻要白天的光線暗到一定的程度,它便會匆匆忙忙地鑽出來呢!還有令人作嘔的蟑螂,它的活動周期與黑暗的到來也是密切相關的。它最活躍的時間是傍晚。如果拿它做實驗,通過燈光把白天變成黑夜,把黑夜變成白天,蟑螂的活動也就會跟著改變。

在南美洲的危地馬拉有一種第納鳥,它每過30分鍾就會“嘰嘰喳喳”地叫上一陣子,而且誤差隻有15秒,因此那裏的居民就用它們的叫聲來推算時間,稱為“鳥鍾”。在非洲的密林裏有一種報時蟲,它每過一小時就變換一種顏色,在那裏生活的家家戶戶就把這種小蟲捉回家,看它變色以推算時間,稱為“蟲鍾”。在南非有一種大葉樹,它的葉子每隔兩小時就翻動一次,因此當地居民稱其為“活樹鍾”。不僅如此,據美國最新的《自然》雜誌介紹,某些單細胞生物體內不僅存在生物鍾,而且這些生物鍾十分精確。

……

早在19世紀末,科學家就注意到了生物體具有“生命節律”的現象。20世紀初,德國內科醫生威爾赫姆·弗裏斯和一位奧地利心理學家赫爾曼·斯瓦波達通過長期的臨床觀察,揭開了其中的奧秘。原來,在病人的病症、情感以及行為的起伏中,存在著一個以23天為周期的體力盛衰和以28天為周期的情緒波動。大約過了20年,奧地利因斯布魯大學的阿爾弗雷特·泰爾其爾教授,在研究了數百名高中和大學學生的考試成績後,發現人的智力是以33天為波動周期的。於是,科學家們將體力、情緒與智力盛衰起伏的周期性節奏,繪製出了三條波浪形的人體生物節律曲線圖,被形象地喻為一曲優美的生命重奏。到了20世紀中葉,生物學家又根據生物體存在周期性循環節律活動的事實,創造了“生物鍾”一詞。

從生物的生物鍾的發現,到人體生物鍾的揭秘,雖然經曆了漫長時間,學者們付出了艱辛勞動,但是這一成果對人類來說是非常重要的,與人類的生活生產,甚至社會的進步密切相關。醫學家從人體生物鍾的研究中發現,藥物在不同的生物周期中起的作用也不同,像糖尿病人在上午4時對胰島素最敏感,人得傳染病最可能死亡的時間是早晨5點半左右。生物學家利用生物鍾來消滅害蟲,如:用除蟲菊消滅蒼蠅在下午3時最有效,誘殺蟑螂最好是在下午5時,等等。生物鍾這一現象的發現,對從事栽培學、畜牧學、生理學及航天航海研究的科學工作者,都有許多十分有益的啟迪。

“小檔案”

宇宙飛船在飛離地球後,四周是幾十億顆亮閃閃的星星,地球上的晝夜交替、氣壓變化、溫度起伏及其他的原因都被遠遠地拋在腦後,航天員的生物鍾全給撥亂了。航天員的睡眠是受人體的生物鍾來控製的。由於外界環境改變,人體的生物鍾也改變,所以航天員必須接受嚴格的訓練,嚴格遵守製度,按規律作息,並通過一定的外界刺激,有節奏地作用於宇航員,讓人體符合地球上的24小時循環,從而保證航天員在航天飛行中的睡眠。