Loomade ööpäevast tsüklit võib määratleda kui füsioloogilisi variatsioone, mis langevad kokku keskkonnatsüklitega. Neid tsükleid, mida nimetatakse ka rütmideks, korratakse tavaliselt päevast päeva regulaarselt ning need langevad ideaalselt kokku valguse ja pimeduse tundidega.
Need päeva ja ööga sünkroonitud variatsioonid võivad muutuda iga 20 või 28 tunni järel. Loomade puhul, kes elavad troopikast kaugel, kohandub ööpäevane tsükkel aastaaegadega. See kohanemisrežiim võimaldab neil kohandada oma igapäevast tegevust valguse kättesaadavuse ajaga. Jätkake selle ruumi lugemist ja avastage rohkem loomade ööpäevase tsükli kohta.
Loomade ööpäevane tsükkel: valgus ja temperatuur
Tsirkadiaantsüklid toimuvad ilma igasuguse välise sekkumiseta. Katsetatud on erinevat tüüpi elusolendeid ja nende seost une- või näljarütmidega. Tulemused näitavad, et need korduvad tsükliliselt, mis on põhiliselt seotud valguse ja temperatuuri muutustega.
Teisel viisil vaadatuna on ööpäevased tsüklid sarnased ajakavaga, mis ütleb kehale, mida teha olenev alt kellaajast ja aastaajast. Tänu sellele muutuvad ööloomad öösel uniseks ja ööloomad päeval.
Kas ööpäevased tsüklid kontrollivad ainult und?
Unetsükkel on vaid üks ainevahetusprotsesse, mis kontrollivad ööpäevaseid tsükleid, kuna selle funktsioon on keerulisem ja huvitavam. Tegelikult on hormoonide tootmist, seksuaalset küpsemist, käitumist, seedimist, kasvu ja isegi imetamist vahendavad ööpäevased rütmid.
Tagamaks, et kõik bioloogilised protsessid toimuksid õigel ajal, on ööpäevastel tsüklitel midagi „bioloogilise kella” sarnast. See "kell" on tegelikult suur metaboolne kompleks, mis näitab, millal muutused peaksid ilmnema. Seda mõõdetakse aga ümbritsevate tingimustega, mistõttu on nii temperatuur kui ka päevavalgus nii olulised.
Loomade tsirkadiaanlik tsükkel ajaloos
Loomade ööpäevaseid tsükleid on läbi ajaloo tähelepanelikult jälginud sellised teadlased nagu Aristoteles, kes jälgisid igapäevaseid ja iga-aastaseid muutusi isegi taimedes.
Hiljem kirjeldas Galen Pergamonist ka lindude rännet, loomade unetsükleid ja talveund. Neid Kreeka filosoofi täheldatud variatsioone peeti reaktsioonideks looduslikele stiimulitele. Hiljem tehakse teaduslike uuringute abil kindlaks, et mõlemad muutused on sõltumatud, kuigi keskkond neid soodustab või piirab.
Prantsuse astronoom Jean Mairan tegi 18. sajandil esimese süstemaatilise uuringu tsirkadiaantsükli kohta. Nendes uuringutes jõudis Mairan järeldusele, et loomade päevarütmil ei olnud tihedat seost keskkonnaga, mis hiljem selgus, et see ei vastanud täielikult tõele.
Tsirkadiaantsükkel imetajatel
Imetajad on tsirkadiaantsüklite osas enim uuritud loomarühm. Analüüsides jõuti järeldusele, et ööpäevase tsükli kontrollinstrument (bioloogiline kell) asub suprahiasmaatilises tuumas, hüpotalamuses.
Mediaani hüpotalamuse suprahiasmaatiline tuum on piirkond, mis juhib igapäevaste füsioloogiliste variatsioonidega hormonaalset komplekti. Üks neist hormoonidest on östradiool ja teine oluline hormoon, mida tuleb arvestada, on nn luteiniseeriv hormoon. Need kaks hormooni vastutavad erinevate organite toimimise eest, edastades ööpäevaseid sõnumeid suprachiasmaatilisest ruumist.
Hüpotalamuse mediaanses toodetud hormoonid on öösel rohkem kui päeval. Kui silm suudab pimedust tajuda, antakse märku ruumidest, mis soodustavad kasvu või unisust.
Kuigi ööpäevaringsete tsüklite keskne juhttuum asub suprahiasmaatilises tuumas, on kogu kehas jaotunud ka teisi "perifeerseid bioloogilisi kellasid" . Nad kõik on omavahel seotud ja töötavad koos ainevahetuse juhtimiseks. Perifeersed kellad võivad aga kergesti tsentraalsest lahti ühendada, mis toob kaasa erinevaid metaboolseid probleeme, nagu rasvumine ja diabeet.
Välised tegurid
Nagu Jean Mairan mainis, ei vastuta keskkonnatingimused ööpäevase tsükli järgimise eest. Veelgi enam, isegi selliste tingimuste puudumisel näitavad loomad oma bioloogilises rütmis teatud "stabiilsust" . Kuid välistegurid võivad ööpäevaseid tsükleid muuta või muuta.
Näiteks kofeiin või alkohol põhjustavad neid muutusi. Nii tehke väga eredaid tulesid või siis, kui öösel on suured temperatuurimuutused. Kõik see mõjutab suuremal või vähemal määral ja kutsub esile ainevahetuse teatud kontrolli puudumise. Sel põhjusel võib nii lihtne asi nagu unetus põhjustada inimestel rohkem südame-veresoonkonna probleeme või isegi diabeedi teket.
Muud sekundaarsed kellad
Peale suprahiasmaatilise tuuma on ka teisi organeid, mis on võimelised täitma sekundaarsete (perifeersete) kellade rolli. Nendel organitel on võime tekitada hüpotalamusega mitteseotud reaktsioone. Need vastused on aga nõrgemad.
Teised tegurid, mis võivad ööpäevast tsüklit mõjutada, on rasedus ja atmosfäärirõhu tase. Tugevate ajavööndimuutuste korral esineb ka bioloogiliste rütmide edasiminekut või taandumist.
Kuid pole ainult ööpäevaseid tsükleid, lisaks neile on ka teisi, mis ilmnevad korduv alt. Mõned neist on:
- Ultradiaani tsüklid: füsioloogilised variatsioonid, mis korduvad kordades vähem kui päeva kestus. Näiteks ärkamis- ja unetsüklid loomade magamise ajal. Seevastu on
- Infraradiaani tsüklid: füsioloogilised variatsioonid, mis esinevad päevast pikema aja jooksul. Need on näiteks kuu tsüklid ja loomade kuumuse aastaajad (nimetatakse ka innaks).
Migratsioonid erinevates loomarühmades on samuti osa nendest mittetsirkadiaansetest rütmidest. Need antakse aastaaegade kaupa (ultradiaanid) või iga kahe aasta tagant, kuni nad läbivad isegi taimede idanemisperioode.
Nagu näha, viitab kõik sellele, et elusolendid moodustavad ajalisuse, mitte ainult ühe.Elusolendite vaimus ja kehas on erinevad ajad. Paljud kultuurid on meile rääkinud erinevate aegade koosmõjust ja ilmselt on teadus avastamas, et see võib olla tõeline.