קצב בביולוגיה - גורם לקצב ...

קצב בביולוגיה - מדובר בתופעה מאוד מעניינת. היום רבי מדענים העוסקים במחקר של תופעה זו. קצב בביולוגיה - הוא תהליך אוניוורסלי הנוגע לכל יצורי החיים. בכך תוכלו לראות על ידי קריאת מאמר זה.

עקרון האחדות של האורגניזם לבין הסביבה הוא אחד העקרונות של המדע המודרני. כל היצורים החיים, כמו גם מערכת supraorganismal, והיוו אחדות עם הסביבה שבה הם חיים, יש מקצב כל התהליכים שלה. פונקציות ויטל מהם כפופות מקצבים תקופתיים המשקפים את מקצבי תגובת היקום כולו כמכלול (כולל גיאופיזי, אסטרונומיים), כמו גם אופי.

PY סוקולוב, סוציולוג רוסי, מציין כי כל העולם החי והצומח, ואיתו, ואנשים כל זמן לנצח חוו את ההשפעות של העולם הפיזי פוגש את תגובות פעימות הקצובות ללב הפועם של העולם.

מהן הקצב הגופני?

הבה נבחן את מושג מעניין אותנו. מקצבים ביולוגיים הם שינויים תקופתיים חוזרים באופי ועוצמת תופעות ותהליכים ביולוגיים. יש תהליכים יצוו אלה רחב טווח של תדרים. הם נמצאים על כל אחד הרמות של ארגון חי מערכות. Biosystem קשה, ולכן יש מספר גדול יותר של קצב גופני. הם קבועים ברמה הגנטית. קצב בביולוגיה - תופעה שהיא חשובה מאוד עבור הסתגלות וברירה טבעית של אורגניזמים.

קיומה הוא עקב סנכרון של תהליכים ביוכימיים. מאז אורגניזם חי היא מערכת היררכית, זה צריך להיות מאוזן עם התפקוד של המערכות השונות ורמות העיתוי לא רק בזמן, אלא גם במרחב הביולוגי.

במאמר זה תוכל ללמוד בפירוט מה קצב בביולוגיה. גילויים, מאפיינים, ודוגמאות נדונות להלן.

כרונוביולוגיה: הופעתה ופיתוח

מדע החוקר את המקצבים הביולוגיים, נקרא כרונוביולוגיה. עובדה ידועה היא מאז ימי קדם כי עלי כותרת ועלים של צמחים, תלוי בזמן של יום לבצע תנועות מסוימות. קרל לינים בחזרה 1745 המציאו את "שעון פרח" (בתמונה למטה) כדי לקבוע את הזמן כדי להיות משוחרר וסגירה של פרחים.

במחצית הראשונה של המאה ה -19, המחקר הראשון של מחזור היממה בבני אדם נערכו, כגון טמפרטורת הגוף, תדירות מתן שתן קצב הלב. כמו ספרי לימוד פיזיולוגיה של תקופה זו נמצאות סימנים לקיומו של פונקציות קצביות כי הם אנדוגניים, כלומר שהם מתרחשים בגוף. בשנת 1936 זה סוף הסוף הוקם מקצבי יממה אנדוגני של צמחים ופרחים. לשם כך כל השפעה חיצונית על אותם נכללו.

אבן דרך אחרת להתפתחות המדע של כרונוביולוגיה - פתיחת האורינטציה של ציפור ודבורים בטיסה על ידי השמש, הוכח את קיומם של הגוף האנושי של מקצבי יממה אנדוגני. תנופה חדשה ניתנה מדע זה כתוצאה של מחקר החלל. כמו בעבר, האינטרס העיקרי של מדענים בחקר מקצבים ביולוגיים הוא חקר מקצבים שנתיים, ירחיים יומיים.

מקצבים ובעלי כושר הסתגלות פיזיולוגית

להקצות הבאות סיווגם במונחים של האינטראקציה בין הסביבה לבין האורגניזם.

1. אדפטיבית מקצבים (מקצב ביולוגי) - תקופות תנודה זו שקרובי מחזורים גיאופיזי קריטיים. התפקיד שלהם הוא להתאים את אורגניזמים השונים לשינויים סביבתיים המתרחשים מעת לעת. התדירות שלהם היא יציבה.
2. מקצבים פיסיולוגיים (עבודה) - תנודות המשקפות את פעילות המערכת הפיזיולוגית של אורגניזם מסוים. תדירות שלהם משתנה מאוד ותלוי במצבו של האורגניזם.

מקצבים של אקסוגניים אנדוגני

המקצבים של מראה הטבע מחולקים אקסוגניים אנדוגני. אקסוגניים - תגובה של האורגניזם לשינויים סביבתיים. אנדוגני להתעורר כתוצאה תהליכי ויסות עצמי המאופיין משוב מושהה. הם כפופים באותו השפעות סביבתיות הזמן שעשוי להשפיע הקצב גופני המשרעת והפאזה המשמרת שלהם.

מקצבים של הרמות של ארגון biosystem ותדיר

מקצבים גם מחולקים לפי רמת הארגון של biosystem בפרט. הם נחלקים הביוספרה, האוכלוסייה, אורגניזם, איבר ותא.

על פי התדירות שלהם הם:

• מקצבי תדר גבוה (מתוך שבריר שני כדי 30 דקות);
• בינוני (בין 30 דקות ל 28 שעות);
• mezoritmami (מ 28 שעות ל 7 ימים);
• makroritmami (מ 20 ימים עד שנה);
• megaritmami (מחזוריות - עשר שנים).

קצב גופני טבע

אורגניזם חי, על פי ההשערה הנפוצה ביותר הוא מערכת תנודתית עצמאית, המאופיינת על ידי מערכת של מקצבים מחוברים באופן פנימי. המטבוליזם מחזורים (חילוף חומרים ואת פירוק) בתאים מתרחש ללא הרף. מתחמים זה של תגובות ביוכימיות שונות - סוכני סינתזה מחשופים. בשנת התא וכתוצאה מכך, בהתאם מחזורים מטבוליות ברציפות שינויים מתרחשים ריכוזים של חומרים שונים (מוצרים מטבולית, אנזימים ו- RNA העברת מטריקס, וכו ') השתתפות תגובות ביוכימיות. פרמטרים Biosystems הסביבה הפנימית הנובעת התגובות לעשות תנודה רציפה, היוצא מן הערכים הממוצעים.

ביצורי חיים, החיישנים שקובעים את האופי ואת השיעור של תהליכים מטבוליים, הם ההורמונים וסתים האלוסטריים תומכי מקצב בביולוגיה. זה שהוא ברציפות לפקח על מצבו של הגוף. וזה נוטה לשמר את הסביבה הפנימית קביעות (הומאוסטזיס) -. PH, טמפרטורה, לחץ האוסמוטי, ריכוז של חומרים וכו 'מנגנונים רבים מעורבים בשמירה על הומאוסטזיס. הם בנויים בעיקר על העיקרון של משוב. לדוגמה, עודף של גלוקוז בדם מתחיל לאחסון מנגנון של החומר הזה (בצורת גליקוגן). להפך, חוסר זה מוביל הגדילה התמוטטות גליקוגן.

המסקנה של זה יכול להיעשות הבא. ביצורי חיים, אין תהליך מתמשך. זה בהכרח חייב לסירוגין את בבימויו oppositely עם: .. מנוחת עבודה, נשימה לנשימה, מצב שינה בעקבות פיצול סינתזה, וכו 'של אורגניזם החי, ובכך, לא יכול להיות סטטי. הוא מאופיין על ידי מונח כגון קצב. קביעה אם נכס זה של אורגניזם חי יכול להיות מיוצר גם על ידי התבוננות פשוטה. ניתן להבחין כי חלק (למעשה כל) של האנרגיה שלו ופרמטרים פיזיולוגיים הם תמיד בעמדה להתחייב התנודות הן ביחס ובתדר לערכים הממוצעים.

תנודות כאלה ויש קצב גופני. בעזרתו של אורגניזמים אלה מספקים יציבות תרמודינמית של המדינה. כדי להסתגל לסביבה בהצלחה, והוא הקצב של שינויים מחזוריים. ההגדרה של תופעה זו, שציטטנו לעיל במאמר זה.

השעון הפנימי

טיימר חיצוני אין צורך לסנכרן את המערכת עם רמה גבוהה של נטייה של כל המערכות שלה. במהלך הפיתוח של פונקציות הזמנת תכנית המולד של הגוף לאורך הזמן הוא שונה, מה שמאפשר לו להסתגל הפרופיל הזמני של הסביבה. אורגניזם זה הוא מסוגל "לנבא" את השעה ביום. זה מאפשר לו להיות מחובר והשפעתם שונים מראש, הכלולים תגובה מיידית. לדוגמה, טמפרטורת הגוף, ואת התוכן של קורטיקוסטרואידים בפלסמה שינה נורמלית להתחיל הרבה לפני סגירתו לעלות. לכן, התעוררות לעתים קרובות מתרחשת לפני שהאור נדלק.

הנה כמה דוגמאות נוספות של קצב. רק אלו אורגניזמים לשרוד בתהליך של ברירה טבעית, אשר יש לו את היכולת לא רק כדי לתפוס את המגוון הפראי של שינויים, אלא גם להתאים את הקצב של תנודות חיצוניות מכונת הקצב שלה. לדוגמא, מקצבים חלופי חיות של ערות לשינה, כך שהוא מסייע להבטיח תנאים נוחים לייצור מזון. בטבע, מערכת הרבייה (תקופות פוריות פוריות) מותאמת גם לתנאים הסביבתיים כי הם אופטימליים ביותר לגדול צאצאים. ציפורים רבות לטוס דרומה בסתיו. זוהי דוגמה אחת לאופן להפגין קצב. ביולוגיה יודעת דוגמאות רבות אחרות. אז, שינה כמה חיות. זה עוזר להם לשרוד, למרות העובדה כי חיצוניים תנאים סביבתיים קיצוניים.

קצב גופני יומי

מקצב יממה בביולוגיה - מה זה? בואו נודה בזה. עד יומי (יממה) קצב גופני כולל תופעות כגון ולשנות את האופי ועוצמת תהליכים ביולוגיים, אשר תדירות ההחזרה היא 24 ± 4 שעות. רוב התהליכים הפיסיולוגיים ביוכימיים של המטבוליזם, תנועה, פיתוח, צמיחה, כפוף מקצבים אלה, אשר נגרמים על ידי היממה (יומית) בקצב של הסביבה החיצונית. הוא, בתורו, מחובר עם סיבוב על הציר של כדור הארץ. דוגמאות של תהליכים כאלה הם: קצב חילוף החומרים, תנודות הטמפרטורה בגוף, תדירות חלוקת התא. עבור כל אחד מהם מאופיין בקצב יומי.

ביולוגיה - המדע חוקר לא רק חיות אלא גם צמחים. זה האחרון, בפרט, לראות בלילה עוזב את המחזורים הקצביים של הורדה וסגירה של פרחים. במהלך היום הם פורסמו. מקצבים נשמרים גם כאשר אין אור שמש. זו אושרה על ידי הניסויים שלו SE Shnol, biophysicist רוסית. הוא הביא לדוגמה את ראש העיר של שעועית. העלים שלו עלה וירד בבוקר ובערב, אפילו אם הצמח נמצא בחדר חשוך. זה הרגיש כאילו זמן ושעון פיסיולוגי פנימי כדי להגדיר אותו.

צמחים בדרך כלל להגדיר את המשך היום על מעבר מן צורה אחת לאחרת בעת שינוי מאפייני שמש הפיגמנט פיטוכרום (הרכב ספקטרלי שלה). לדוגמה, השמש בשקיעה הוא אדום בגלל אור אדום יש את אורך הגל הארוך יותר קטן כחול, מפוזרים. בשעת בין הערביים או השקיעה להדליק הרבה קרינה אינפרא אדום. זה תופס את הצמח, המראה את הקצב היומי.

ביולוגיה - המדע, אשר עד כה צבר הרבה ניסיון ההתבוננות בחיות השונות. זה כבר נמצא בפרט כי תקופות interleaving מנוחה ופעילות של חיות (יום ולילה) מתייחס גם מקצבי היממה. מבחינתם הוא חשוב בקביעת הזמן אינה מוחלטת אלא יחסית. הם צריכים לדעת מתי השמש תזרח ולשבת כיצורים היום בחיפוש אחר השימוש של אור יום ולילה - כהה.

הנה דוגמא - להסתכל הקצב היומי של מגורים על סרטני כנר החוף האטלנטי. זה משנה את צבעיו, המראה את הקצב היומי. ביולוגיה - מדע, כמו לאחרים, כדי לזהות דפוסים. בשביל מה סרטנים משנה את צבעו? בואו נודה בזה.

הבוקר סרטן, יותר אור, אך כאשר השמש זורחת גבוה בשמיים, הוא הופך להיות כהה יותר. משחק תפקיד מגן, הפיגמנט מגן סרטן מפתה מהשמש הקופחת. אם זה רגע שפל, אז זה עוזר להיות בצבע כהה על החול החופי מעיניהם. וזה שם בחיפוש אחר מזון שנשלח הסרטן.

מקצבים יומיים בבני אדם

בסביבות 300 של תפקודים פיזיולוגיים כי יש מחזור היממה שנצפתה בגוף האדם. גוף במשקל, המבוסס על מערכת יממת האדם הוא מקסימאלי 18-19 שעות, קצב נשימה - 13-16 שעות, קצב לב - 15-16 שעות, רמת הדם של אריתרוציטים - 11-12 לויקוציטים שעות - 21 שעות ו t -23. ד.

תהליכים נפשיים הם מואצים והאטו בערב ובבוקר. המקצבים של פונקציות נפשיות ופיזיולוגיות, בתורו, להשפיע משמרות ערות לשינה, מנוחה ופעילות. תלוי בגורמים רבים במהלך פרמטרים עקומים יעילות ערה: רמת המוטיבציה, צריכת מזון, מצב כללי, כגון אישיות, וכו '...

המונח "desynchronosis" לציין הפרעה במערכת ביולוגית והפעם הורה מקצבים. המחקר של המנגנונים שלה הוא בעלת חשיבות רבה בארגון העבודה והמנוחה של צוות, בביצוע צעדי מניעה שונים שמטרתם להגן בריאות. Desinhroz בפרט שנצפה אנשים שתרמו טיסות למרחקים ארוכות (ב 4-5 אזורי זמן), על ידי שינוי צורת פעולה מיום ללילה, ואת האסטרונאוטים בביצוע טיסת החלל.

קצב גופני ירחי

Tsirkalunarnye (ירחי) קצב גופני - מקצבים שהתקופה היא ממוצע של 29.53 ימים. מקצבים אלו בביולוגיה מתאימות מחזור ירחי חודשים, כלומר מחזור של שלבי הירח.

תהליכים גיאופיזי רבים משפיעים על תדירות הסיבוב של הירח סביב כדור הארץ. לדוגמא, שינוי תאורה בלילה, טמפרטורה, לחץ אוויר, השדה המגנטי של כדור הארץ, בכיוון הרוח. כל התופעות הללו עבור מקצבי tsirkalunarnyh הם מצביעים זמניים.

בשנת אורגניזמים ימיים נמצאים הדוגמאות המרשימות ביותר של איך המקצבים הללו משפיעים על תהליכי החיים. לדוגמא, תולעים ימיים Palolo חיים על שוניות אלמוגים, בחודשי אוקטובר ונובמבר, בעשרת הימים האחרונים של מחזור הירח, ובאותו הזמן בזמן מסוים של יום, המים מפרידים לתוך הגב שלה, אשר מלא עם המוצרים של מערכת הרבייה. יש צורך לצורך הולדה.

מחזורי ירח ותקופות הזרעת פוריות עשויים להיות לא רק synodic (כמו בדוגמא הקודמת). ישנם גם sigisic בהפרש של 14.7 ימים. לדוגמה, סוג אחד של דגים שנמצאו בחוף של מפרץ קליפורניה, הירח המלא והירח החדש (בשיא הגאות) מטילה ביצים על החוף. זה מתפתח בתוך 14 ימים על החוף ובמים נופל עם הגאות הבאה.

מונלייט, כפי שכבר הזכרנו, גורם להבדלים של תאורה בלילה. הדבר מבטיח כי הפעילות של החיות, אשר יוביל את השינויים באורח החיים בערב או בלילה. גם אם אנחנו לא לכלול את השפעת הירח במעבדה, תדירות tsirkalunarnyh תהליכים נשמרת. זה יכול להיות בגלל גורמים אחרים הקשורים למחזור הירח. לדוגמא, הוא תנודות בשדה המגנטי של כדור הארץ שלנו.

מחזור הירח משפיע גם על הצמיחה של צמחים. זה יכול להיות מוצג על ידי הדוגמא של תנודות תשואת צנון, תפוחי אדמה וקטניות. במשך תקופה ארוכה, את לוח השנה הירחית המשמשת כדי לקבוע את הזמן האופטימלי לפעילות חקלאית ונטיעות.

קצב גופני שנתי

יש קצב גופני Circannual (שנתי) בביולוגית תקופת תנודה היא 1 לשנת ± 2 חודשים. הם קשורים עם סיבוב השמש סביב כדור הארץ שלנו.

מקצבים אלו הם נצפו כל האורגניזמים, מהאזורים הטרופיים לאזור הקוטב. עוצם אותם בונה ככל שעולה הרוחב. ניתוח הקצב אפשר לחוקרים להסיק כי אורגניזמים המאכלסים את אזור הקוטב הממוזג, שבו ההבדלים העונתיים המורגשים ביותר, הוא מניפסט בבירור. קצב גופני בסיס שנתי מהווה, ראשית, תגובות אדפטיבית המתרחשות בתגובה לשינוי הפרמטרים הסביבתיים החשובים ביותר (מצב מים, רכב כמוני ואיכותי של מזון, טמפרטורה).

שנית, הוא תגובת הגוף הגורמים בסביבה אות (לדוגמה, שינויים בעוצמת השדה המגנטי של כדור הארץ, photoperiod, התרחשות של רכיבים כימיים מסוימים). להתרחש למשל המקצב הביולוגי שנתי ב nomading תופעות של הגירה, בקיץ תרדמת החורף, תהליכי הרבייה, וכן הלאה. ד

תרדמת בעלי חיים רבה עוזרת כדי לשרוד את התקופה השלילית. באופן מפתיע לקבוע במדויק את זמן חיות בשבילה. דובים, למשל, במאורה שלו תמיד להתאים הערב של שלג. והוא היה נרדם אחרי זה עד אפריל, עד שהטמפרטורה היא 12 מעלות צלזיוס (כלומר, 5.5 חודשים). בשלב זה, הוא קיים על חשבון השומן שהצטבר בסתיו. המניה שלה כמעט שליש ממשקל הגוף של החיה. לשאת טמפרטורת הגוף בזמן השינה מצטמצם בכ 10 מעלות צלזיוס, 3-לקפל להקטין תדירות הנשימה שלה. זה עוזר לשמור על משאבים חיוניים שנצברו בעונה החמה. זהו ביטוי של קצב הגוף של הדוב. אם אתה שובר את הקצב, ואת החיה לא שכבה בחדר העבודה מסיבה כלשהי או מתעוררת פתאום באמצע החורף, הוא כמעט אבוד. מוט החיבור יהיה חזק מדי עבור טפילים רבים, אשר מחלישים את הגוף, סובלים מרעב, הם פורחים.

כל כך הרבה דוגמאות של קצב הוצגו במאמר זה. הם מאשרים כי מדובר בתופעה אוניברסלית בעולם החי. קצב גופני, יתר על כן, הם הגורם הקובע את קיומה של אורגניזמים חיים. העיקרון של קצב נמצא בכל רמות הארגון של מערכות ביולוגיות. הוא משמש כדי להתאים את הגוף לתפקוד טוב יותר בסביבה.

גורם

לפיכך, בדקנו את הקצב בביולוגיה, מה זה, עכשיו אתה יודע. עם זאת, אנו מעוניינים המושג נמצא לא רק במדע זה. בפרט, הכלכלנים הגיעו למסקנה כי יישמרו במגזר התעשייתי. לאחר תגלית זו, הם הציגו את הרעיון של "גורם לקצב." הוא תמיד שואף לאחדות. בדרך כלל, גורם הקצב נקבע ליום, עשרה ימים, חודש אחד, וכו ' עם זאת ניתן לתאר, בפרט, את מידת השימוש בייצור של זמן עבודה. ככל שהשיעור של קצב, מחזור הייצור הוא משאבים צפופים וכלכליים (בעיקר בזמן עבודה) הוא בילה בצורה רציונלית.