Eläinten vuorokausikierto voidaan määritellä sellaisiksi fysiologisina vaihteluina, jotka osuvat yhteen ympäristön syklien kanssa. Nämä syklit, joita kutsutaan myös rytmeiksi, toistuvat yleensä päivittäin säännöllisesti ja ovat täydellisesti yhtä aikaa valon ja pimeyden tuntien kanssa.
Näillä päivän ja yön kanssa synkronoiduilla muunnelmilla voi olla muutoksia 20 tai 28 tunnin välein. Kaukana tropiikista elävien eläinten tapauksessa vuorokausikierto mukautuu vuodenaikaan. Tämän mukautustilan avulla he voivat säätää päivittäistä toimintaansa ajan mukaan, jolloin valoa on saatavilla. Jatka tämän tilan lukemista ja löydä lisää eläinten vuorokausikierrosta.
Eläinten vuorokausikierto: valo ja lämpötila
Cirkadiaanisyklit tapahtuvat ilman ulkoisen väliintulon tarvetta. Erityyppisiä eläviä olentoja on kokeiltu ja niiden suhdetta uni- tai nälkärytmiinsä. Tulokset osoittavat, että ne toistavat itseään syklisesti, mikä liittyy periaatteessa valon ja lämpötilan muutoksiin.
Toisella tavalla katsottuna vuorokausisyklit ovat samanlaisia kuin aikataulu, joka kertoo keholle, mitä tehdä vuorokaudenajasta ja vuodenajasta riippuen. Tämän ansiosta vuorokausieläimet nukkuvat yöllä ja yöeläimet päivällä.
Hallitsevatko vuorokausisyklit vain unta?
Unisykli on vain yksi aineenvaihduntaprosesseista, jotka ohjaavat vuorokausisykliä, koska sen toiminta on monimutkaisempi ja mielenkiintoisempi. Itse asiassa hormonien tuotanto, seksuaalinen kypsyminen, käyttäytyminen, ruoansulatus, kasvu ja jopa imetys ovat vuorokausirytmien välittämiä.
Varmistaakseen, että kaikki biologiset prosessit tapahtuvat oikeaan aikaan, vuorokausisyklillä on jotain "biologisen kellon" k altaista. Tämä "kello" on itse asiassa suuri aineenvaihduntakompleksi, joka osoittaa, milloin muutosten pitäisi ilmestyä. Tämä mitataan kuitenkin ympäristön olosuhteilla, minkä vuoksi sekä lämpötila että päivänvalo ovat niin tärkeitä.
Eläinten vuorokausikierto historiassa
Eläinten vuorokausisykliä ovat kautta historian seuranneet tiiviisti tutkijat, kuten Aristoteles, jotka ovat havainneet päivittäisiä ja vuosittaisia muutoksia jopa kasveissa.
Myöhemmin Galen of Pergamon kuvaili myös lintujen muuttoa, eläinten unijaksoja ja talviunta. Näitä kreikkalaisen filosofin havaitsemia vaihteluita pidettiin reaktioina luonnollisiin ärsykkeisiin. Myöhemmin tieteellisten tutkimusten avulla todetaan, että molemmat muutokset ovat itsenäisiä, vaikka ympäristö edistää tai rajoittaa niitä.
Ranskalainen tähtitieteilijä Jean Mairan teki 1700-luvulla ensimmäisen systemaattisen tutkimuksen vuorokausisyklistä. Näissä tutkimuksissa Mairan päätteli, että eläinten päivittäisellä rytmillä ei ollut läheistä suhdetta ympäristöön, mikä myöhemmin osoitti, ettei se ollut täysin totta.
Cirkadian kierto nisäkkäissä
Nisäkkäät ovat eniten tutkittu eläinryhmä vuorokausikiertojen suhteen. Analyysit päättelevät, että vuorokausisyklin ohjauslaite (biologinen kello) sijaitsee suprakiasmaattisessa ytimessä, hypotalamuksessa.
Mediaanisen hypotalamuksen suprakiasmaattinen ydin on alue, joka ohjaa hormonaalista kokonaisuutta päivittäisin fysiologisin vaihteluin. Yksi näistä hormoneista on estradioli ja toinen tärkeä hormoni, joka on otettava huomioon, on niin kutsuttu luteinisoiva hormoni. Nämä kaksi hormonia ovat vastuussa eri elimiin vaikuttamisesta ja välittävät vuorokausiviestejä suprakiasmaattisesta tilasta.
Mediaanihypotalamuksen hormoneja on enemmän yöllä kuin päivällä. Kun silmä onnistuu havaitsemaan pimeyden, kasvua tai uneliaisuutta edistävät tilat hälyttävät.
Vaikka vuorokausisyklien keskusohjausydin sijaitsee suprakiasmaattisessa ytimessä, koko kehossa on myös muita "perifeerisiä biologisia kelloja" . Ne ovat kaikki yhteydessä toisiinsa ja toimivat yhdessä hallitakseen aineenvaihduntaa. Perifeeriset kellot voivat kuitenkin helposti irrota keskuskellosta, mikä johtaa erilaisiin aineenvaihduntaongelmiin, kuten liikalihavuuteen ja diabetekseen.
Ulkoiset tekijät
Kuten Jean Mairan mainitsi, ympäristöolosuhteet eivät ole vastuussa vuorokausisyklien noudattamisesta. Lisäksi jopa tällaisten olosuhteiden puuttuessa eläimet osoittavat silti jonkin verran "vakautta" biologisissa rytmeissään. Ulkoiset tekijät voivat kuitenkin muuttaa tai muuttaa vuorokausisykliä.
Esimerkiksi kofeiini tai alkoholi aiheuttavat näitä muutoksia. Tee siis erittäin kirkkaita valoja tai kun lämpötilassa on suuria muutoksia yöllä. Kaikki tämä vaikuttaa enemmän tai vähemmän ja aiheuttaa tietyn aineenvaihdunnan hallinnan puutteen. Tästä syystä niinkin yksinkertainen asia kuin unettomuus voi saada ihmiset kärsimään enemmän sydän- ja verisuonisairauksista tai jopa saada diabeteksen.
Muut toissijaiset kellot
Suprakiasmaattisen ytimen lisäksi on muita elimiä, joilla on kyky täyttää toissijaisten (perifeeristen) kellojen rooli. Näillä elimillä on kyky tuottaa vasteita, jotka eivät liity hypotalamukseen. Nämä vastaukset ovat kuitenkin heikompia.
Muita vuorokausikiertoon vaikuttavia tekijöitä ovat raskaus ja ilmanpainetasot. Kun tapahtuu voimakkaita aikavyöhykemuutoksia, kyseessä on myös biologisten rytmien edistyminen tai taantuminen.
Mutta ei ole olemassa vain vuorokausisykliä, vaan niiden lisäksi on muitakin, jotka ilmaantuvat toistuvasti. Jotkut niistä ovat:
- Ultradiaanisyklit: fysiologiset vaihtelut, jotka toistuvat vuorokauden kestoa lyhyempiin kertoihin. Kuten herätys- ja unisyklit eläinten nukkuessa. Sitä vastoin on olemassa
- Infraradian syklit: Fysiologiset vaihtelut, joita esiintyy päivän pituisia ajanjaksoja pidempiä aikoja. Nämä ovat muutamia mainitakseni kuun syklit ja lämmön vuodenajat eläimissä (kutsutaan myös kiiraksi).
Erilaisten eläinryhmien muuttoliikkeet ovat myös osa näitä ei-vuorokausirytmejä. Nämä annetaan vuosikausien mukaan (ultradiaanit) tai kahden vuoden välein, kunnes ne käyvät läpi jopa itämiskausia kasveissa.
Kuten voidaan nähdä, kaikki viittaa siihen, että elävät olennot muodostavat joukon ajallisuuksia, eivät vain yhtä.Elävien olentojen mielessä ja kehossa on erilaisia aikoja. Monet kulttuurit ovat kertoneet meille eri aikojen yhdistämisestä, ja ilmeisesti tiede on huomaamassa, että se voi olla totta.
