De unde știe corpul nostru că trece timpul? Ce este, mai exact, ceasul biologic, ce spun oamenii de știință

Ceasurile biologice au fost descrise în toate grupurile de organisme studiate până acum.

În luna aprilie a acestui an, atleta spaniolă Beatriz Flamini a ieșit în lumină după o ședere de 500 de zile într-o peșteră. Coborârea ei în subteran este probabil cea mai lungă. Flamini spune că și-a pierdut orice simț al timpului în a 65-a zi. Dar poate ea chiar să fie sigură că a fost a 65-a zi? Prin comparație, în 1962, francezul Michel Siffre a ieșit la suprafață din prăpastia Scarasson din Italia, după ce a petrecut 33 de zile, spunea el, acolo. De fapt, a petrecut 58 de zile sub pământ.

Cum pot ființele umane izolate să țină o evidență regulată a timpului, chiar și atunci când sunt deconectate de mediul înconjurător? Pur și simplu, pentru că ritmurile biologice sunt în centrul vieții, reglând-o de la nivelul molecular până la cel al întregului organism. Acestea includ, conform cercetătorilor, nu numai ciclurile noastre de somn/veghe, ci și temperatura corpului, hormonii, metabolismul și sistemul cardiovascular, pentru a numi doar câteva.

Aceste ritmuri au multe repercusiuni, nu în ultimul rând în ceea ce privește sănătatea. Într-adevăr, o serie de boli sunt episodice – de exemplu, astmul este mai sever noaptea, în timp ce accidentele cardiovasculare sunt mai frecvente dimineața. Un alt exemplu este munca în schimburi, care deconectează oamenii de mediul lor. Poate fi asociat cu un risc crescut de cancer la muncitori.

Cele două ingrediente care curăță rapid chiar și cea mai îngălbenită cadă. Soluția naturală care o face să arate albă, ca nouă 

Noile reguli pentru vânzarea mașinilor second-hand valabile de la 1 decembrie. Precizările făcute de RAR

Ce este ceasul biologic

Ritmurile influențează și modul în care interacționăm cu alte specii. De exemplu, tripanosomiaza africană, numită și boala somnului, este o tulburare a ritmului nostru zilnic cauzată de parazitul Trypanosoma brucei, al cărui metabolism este de asemenea zilnic – la fel ca imunitatea noastră.

Rotațiile Pământului, Lunii și Soarelui generează cicluri de mediu care au favorizat selecția ceasurilor biologice.

Un ceas biologic este un mecanism intern al organismelor care, în absența unui semnal de mediu, funcționează la propria frecvență. Alternarea regulată a zilei și a nopții a favorizat, de exemplu, evoluția ceasului circadian (circa, adică „aproximativ”, și diem, „zi”).

Mecanismul ceasului circadian a fost descoperit pentru prima dată la musca de fructe, cunoscută și sub numele de Drosophila, în anii 1970. Se bazează pe bucle de feedback în transcrierea și traducerea mai multor gene – gena A promovează expresia genei B, care, la rândul său, inhibă expresia genei A – creând o oscilație.

În timpul zilei, lumina induce diminuarea factorilor specifici ai buclei prin intermediul unui fotoreceptor numit criptocrom. În mod interesant, factorii cheie ai mecanismului cuprind în esență doar câteva gene numite perioadă, atemporal, ceas și ciclu. Cu toate acestea, reglarea fină și reglarea ceasului se bazează pe o rețea moleculară și neuronală complexă care asigură sincronizarea și precizia acestuia.

Nu există un ceas circadian unic, care să organizeze întreaga viață, deoarece genele ceasului variază de la specie la specie. Dar principiul rămâne același: gene a căror expresie oscilează. Ritmurile biologice au fost descrise în toate grupurile de organisme studiate până acum, care cuprind cianobacteriile (un tip de bacterii care obțin energie prin fotosinteză), ciuperci, plante și animale, inclusiv oameni.

O implicație foarte concretă a acestui ceas circadian se referă la jet lag. Aceasta este abaterea ritmului intern al unui individ de la ora fusului orar în care se află.

Interesant, în 2020, o echipă de oameni de știință a dezvăluit că ritmurile biologice nu se limitează la mediul de coastă. Într-adevăr, s-au arătat ritmuri în comportamentul și expresia genelor la o adâncime de 1.700 de metri, la o midie care trăiește în gurile hidrotermale ale crestei atlantice medii. Lucrarea în cauză subliniază că coordonarea temporală în fiziologie este probabil critică, chiar și în mediile de viață cele mai extreme, cum ar fi oceanul adânc.