Rhythmus in der Biologie – ein Rhythmus-Faktor …

Rhythmus in der Biologie – es ist ein sehr interessantes Phänomen. Heute beschäftigt viele Wissenschaftler in der Forschung für dieses Phänomen. Rhythmus in der Biologie – ist ein universelles Verfahren, das alle lebenden Organismen betrifft. Dabei werden Sie von der Lektüre dieses Artikels.

Das Prinzip der Einheit des Organismus und die Umwelt ist eines der Prinzipien der modernen Wissenschaft. Alle lebenden Organismen sowie supraorganismal System, auf die Einheit mit der Umgebung, in der sie leben, haben einen Rhythmus all seiner Prozesse. Vitalfunktionen von ihnen unterliegt regelmäßigen Rhythmen, die die Antwort Rhythmen gesamte Universum als Ganzes (einschließlich geophysikalischer, astronomisch), sowie die Natur widerspiegeln.

PY Sokolov, russische Soziologe, stellt fest, dass alle Tier- und Pflanzenwelt, und mit ihm, und die Menschen ständig und ewig die Auswirkungen der physischen Welt und erfüllt die rhythmischen Pulsieren Reaktionen auf das pulsierende Herz der Welt zu erleben.

Was sind Biorhythmen?

Lassen Sie uns das Konzept von Interesse für uns in Betracht ziehen. Biologische Rhythmen sind periodisch wiederholende Veränderungen im Charakter und Intensität der biologischen Phänomene und Prozesse. Diese Batch – Prozesse haben einen breiten Bereich von Frequenzen. Sie sind auf jeder der gefundenen Ebenen der Organisation lebender Systeme. Die Biosystem härter, so hat es eine größere Anzahl von Biorhythmus. Sie sind auf der genetischen Ebene festgelegt. Rhythmus in der Biologie – ein Phänomen, das für die Anpassung und natürliche Selektion von Organismen sehr wichtig ist.

Seine Existenz ist die Synchronisation von biochemischen Prozessen durch. Da der lebende Organismus ein hierarchisches System ist, muss sie mit dem Funktionieren der verschiedenen Subsysteme und Zeitebenen nicht nur zeitlich, sondern auch in dem biologischen Raum ausgeglichen werden.

In diesem Artikel finden Sie im Detail, was ein Rhythmus in der Biologie lernen. Erscheinungsformen, Eigenschaften und Beispiele werden nachstehend erläutert.

Chronobiologie: Entstehung und Entwicklung

Wissenschaft, die die biologischen Rhythmen studiert, wird der Chronobiologie genannt. Es ist gut seit der Antike bekannt, dass die Blüten und Blätter von Pflanzen, je nach Tageszeit bestimmte Bewegungen auszuführen. Karl Linney zurück im Jahre 1745 erfand die „Blumenuhr“ (Bild unten), um die Zeit zu bestimmen, lose und Schließen der Blumen zu werden.

In der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts, die erste Studie der zirkadianen Rhythmen beim Menschen wurde durchgeführt, wie Körpertemperatur, die Häufigkeit des Wasserlassens und Herzfrequenz. Wie in Physiologie Lehrbücher aus dieser Zeit sind Hinweise auf die Existenz von rhythmischen Funktionen gefunden, die endogen sind, dh sie sind im Körper auftreten. Im Jahr 1936 wurde es schließlich endogene zirkadiane Rhythmen von Pflanzen und Blumen etabliert. Zu diesem Zweck auf ihnen jede äußere Einflüsse wurden ausgeschlossen.

Weitere Meilensteine in der Entwicklung der Wissenschaft der Chronobiologie – die Öffnung der Orientierung von Vögeln und Bienen im Flug durch die Sonne, die Bestätigung der Existenz des menschlichen Körpers von endogenen zirkadianen Rhythmen. Ein neuer Impuls wurde zu dieser Wissenschaft als Folge der Weltraumforschung gegeben. Nach wie vor ist das Hauptinteresse der Wissenschaftler bei der Untersuchung von biologischen Rhythmen die Studie des jährlichen, Mond- und Tagesrhythmus.

Rhythmen und physiologische adaptive

Zuzuteilen nach ihrer Klassifizierung in Bezug auf die Wechselwirkung zwischen der Umgebung und dem Organismus.

1. Rhythms adaptiver (Biorhythmus) – diese Schwingungsperioden, die auf kritische geophysikalischen Zyklen nahe sind. Ihre Rolle ist es, die verschiedenen Organismen auf Veränderungen der Umwelt anzupassen, die in regelmäßigen Abständen auftreten. Ihre Frequenz ist stabil.
2. Physiologische Rhythmen (in Betrieb) – Schwingungen, die die Aktivität der physiologischen Systeme eines bestimmten Organismus widerspiegeln. ihre Häufigkeit ist sehr unterschiedlich und hängt vom Zustand des Organismus.

Rhythmen von exogenen und endogenen

Die Rhythmen der Natur Aussehen werden in exogenen und endogenen unterteilt. Exogene – Reaktion des Organismus auf Veränderungen der Umwelt. Endogene entsteht als Folge von selbstregulierenden Prozessen durch verzögerte Rückkopplung aus. Sie unterliegen zugleich Auswirkungen auf die Umwelt, die ihre Amplitude und Phasenverschiebung Biorhythmus beeinflussen können.

Rhythms der Ebenen der Organisation von Biosystem und Frequenz

Rhythms werden auch durch Organisationsgrad eines bestimmten Biosystem aufgeteilt. Sie werden in die Biosphäre, Bevölkerung, Organismus, Organ und Zelle geteilt.

Entsprechend ihrer Häufigkeit sind sie:

• Hochfrequenz-Rhythmen (von einem Bruchteil einer Sekunde bis 30 Minuten);
• Medium (30 Minuten bis 28 Stunden);
• mezoritmami (ab 28 Stunden bis 7 Tage);
• makroritmami (ab 20 Tagen bis zu einem Jahr);
• megaritmami (Periodizität – 10 Jahre).

Natur Biorhythmus

Ein lebender Organismus nach der allgemeinsten Hypothese ist unabhängig schwingungsfähiges System, durch einen Satz von Rhythmen gekennzeichnet intern verbunden. Zyklen Stoffwechsel (Metabolismus und Katabolismus) in den Zellen kontinuierlich auftreten. Diese Komplexe verschiedener biochemischer Reaktionen – Synthese und Spaltungsmittel. In den Zellen in der Folge in Übereinstimmung mit den Stoffwechselzyklen auftreten kontinuierlich ändert Konzentrationen verschiedenen Stoffe (Stoffwechselprodukte, Enzyme und Matrix-Transfer-RNA, etc.) Teilnahme an biochemischen Reaktionen. Parameter Biosystems interne Umgebung von Reaktionen resultierende kontinuierliche Oszillation machen, aus den Mittelwert zu verlassen.

In lebende Organismen, die Sensoren, die die Natur und die Rate der metabolischen Prozesse bestimmen, sind die Hormone und allosterische Modulatoren Rhythmik in der Biologie zu unterstützen. Diese sie kontinuierlich den Zustand des Körpers überwachen. Und es neigt dazu, die Konstanz (Homöostase) interne Umwelt zu erhalten -. PH, die Temperatur, den osmotischen Druck, die Konzentration der Substanzen usw. Viele Mechanismen bei der Aufrechterhaltung der Homöostase beteiligt sind. Sie werden hauptsächlich auf dem Prinzip der Rückkopplung gebaut. Zum Beispiel beginnt ein Überschuss an Glukose im Blut Mechanismus dieses Materials Speicher (in Form von Glykogen). Im Gegensatz dazu führt der Mangel daran Glykogenabbau erhöht.

Der Abschluss kann dies als nächstes zu tun ist. In lebenden Organismen ist kein Prozess kontinuierlich. Er hat mit einer entgegengesetzten Richtung wechseln. Arbeit und Ruhe, einatmen, wie Sie ausatmen, um die Synthese der Spaltung, Wachheit aus dem Schlaf, und so weiter D. Den Status des lebenden Organismus, also nicht statisch sein. Es wird von einem Begriff wie Rhythmus charakterisiert. Die Bestimmung, ob diese Eigenschaft eines lebenden Organismus kann auch durch einfache Beobachtung hergestellt werden. Sie können feststellen, dass einige (eigentlich alle) seiner Energie und physiologische Parameter sind immer in der Lage, Schwankungen in der Amplitude und Frequenz in bezug auf den Durchschnittswerten zu begehen.

Solche Schwankungen und haben Biorhythmus. Mit Hilfe dieser Organismen bieten seine thermodynamische Stabilität des Staates. Um erfolgreich an die Umgebung anzupassen, ist es der Rhythmus der zyklischen Veränderungen. Die Definition dieses Phänomens, zitierten wir weiter oben in diesem Artikel.

Die interne Uhr

Externe Timer ist nicht notwendig, das System mit einem hohen Grad der Konjugation aller seiner Teilsysteme zu synchronisieren. Bei der Entwicklung des angeborenen Programm Bestellfunktionen im Laufe der Zeit des Körpers ist es modifiziert, so dass sie auf den zeitlichen Verlauf der Umwelt anzupassen. Dieser Organismus ist in der Lage zu „vorhersagen“, um die Tageszeit. Dies ermöglicht es, im voraus verschiedenen Effektoren verbunden werden, die sofort in einer Antwort enthalten sind. Zum Beispiel, Körpertemperatur, und der Gehalt an Corticosteroiden im Plasma in normalen Schlaf beginnen lange vor seiner Schließung zu steigen. Daher tritt Erwachen oft, bevor das Licht einschaltet.

Hier sind weitere Beispiele für Rhythmus. Nur überleben diese Organismen in dem Prozess der natürlichen Selektion, die die Fähigkeit hat, nicht nur in der wilden Vielzahl von Veränderungen zu fangen, sondern auch den Takt der externen Schwingungen einzustellen seine Rhythmusmaschine. Zum Beispiel Tiere alternative Rhythmen von Wachheit und Schlaf, so dass es hilft, günstige Bedingungen für die Herstellung von Lebensmitteln zu gewährleisten. In der Natur ist das reproduktive System (die Perioden der Fruchtbarkeit und Unfruchtbarkeit) auch an die Umgebungsbedingungen angepasst, dass die optimalste wachsen Nachkommen sind. Viele Vögel fliegen nach Süden im Herbst. Dies ist ein Beispiel dafür, wie Rhythmus zu manifestieren. Biologie kennt viele andere Beispiele. So überwintern einige Tiere. Es hilft ihnen , zu überleben, trotz der Tatsache , dass die externen Umweltbedingungen extrem sind.

täglich Biorhythmus

Circadian Rhythmik in der Biologie – was ist das? Seien wir ehrlich. Durch die tägliche (circadian) biorhythms umfassen solche Phänomene und ändern die Art und Intensität der biologischen Prozesse, von denen die Wiederholungsfrequenz beträgt 24 ± 4 Stunden. Die meisten der physiologischen und biochemischen Prozesse des Stoffwechsels, Bewegung, Entwicklung, Wachstum, ist zu diesen Rhythmen unterworfen, die durch zirkadianen (täglich) verursacht werden, im Rhythmus der äußeren Umgebung. Er wiederum wird mit der Drehung um die Achse des Planeten verbunden. Beispiele für solche Verfahren sind: Stoffwechselrate, Schwankungen in der Körpertemperatur, die Frequenz der Zellteilung. Für sie alle von einem Tagesrhythmus aus.

Biologie – die Wissenschaft, die nicht nur Tiere, sondern auch Pflanzen studiert. Letztere, insbesondere in der Nacht verlässt die rhythmischen Zyklen zu senken und Schließen von Blumen gesehen. Im Laufe des Tages werden sie offenbart. Rhythms bleiben erhalten, auch wenn kein Sonnenlicht. Dies wurde durch seine Experimente bestätigt SE Shnol, Russisch Biophysiker. Er zitierte als Beispiel den Bürgermeister von Bohnen. Seine Blätter stieg und fiel am Morgen und Abend, auch wenn die Anlage in einem dunklen Raum ist. Es war, als ob die Zeit und interne physiologische Uhr, sie zu definieren.

Pflanzen definieren typischerweise die Dauer des Tages beim Übergang von einer Form in einer anderen, wenn Pigment Phytochrom Sonnenlicht Eigenschaften (seine spektrale Zusammensetzung) zu verändern. Zum Beispiel ist die Sonne bei Sonnenuntergang rot, weil rotes Licht mit der längsten Wellenlänge und kleiner als die blauen hat, zerstreut. In der Dämmerung oder Sonnenuntergang Licht eine Menge von roten und Infrarotstrahlung. Dies empfinden die Pflanze, den Tagesrhythmus zeigt.

Biologie – die Wissenschaft, die bisher viel Erfahrung gewonnen hat, die verschiedenen Tiere zu beobachten. Es wurde insbesondere, dass die Verschachtelung Ruhezeiten und Aktivität der Tiere (Tag und Nacht) auch bezieht sich auf zirkadianen Rhythmen. Für sie ist eine wichtige Bestimmung der Zeit nicht absolut , sondern relativ ist. Sie müssen wissen, wann die Sonne als Tages Kreaturen zur Verwendung von Licht des Tages und der Nacht Nahrungssuche steigen und sitzen – dunkel.

Hier ist ein Beispiel – Blick auf den Tagesrhythmus der Wohnung an der Atlantikküste Winkerkrabben. Es ändert seine Farbe, den Tagesrhythmus zeigt. Biologie – eine Wissenschaft, die, wie andere auch, Muster zu identifizieren. Für welche Krabbe ändert seine Farbe? Seien wir ehrlich.

Crab Morgen, mehr Licht, aber wenn die Sonne höher steigt in den Himmel, wird es dunkler. eine schützende Rolle spielt, Pigment schützt anziehenden Krabbe aus der brennenden Sonne. Wenn diese Ebbe ist, dann hilft es, unbemerkt eine dunkle Farbe auf dem Sand der Küste zu sein. Und es ist dort auf der Suche nach Nahrung in der Krabbe geschickt.

Tagesrhythmen beim Menschen

Rund 300 der physiologischen Funktionen, die zirkadianen Rhythmen haben im menschlichen Körper beobachtet. Körpergewicht, bezogen auf dem menschlichen zirkadiane System ist maximal bei 18 bis 19 Stunden, Atemfrequenz – 13-16 Stunden, Herzfrequenz – 15-16 Stunden, der Blutspiegel von Erythrozyten – 11-12 Stunden Leukozyten – 21 -23 Stunden und t. d.

Psychische Prozesse werden beschleunigt und verlangsamt am Abend am Morgen nach unten. Zu den Rhythmen der psychischen und physiologischen Funktionen, die wiederum Auswirkungen auf Wachheit und Schlaf Verschiebungen, Ruhe und Aktivität. Hängt von vielen Faktoren im Wachzustand Effizienzkurve Parameter: der Ebene der Motivation, Nahrungsaufnahme, allgemeine Situation, wie Persönlichkeit, etc …

Der Begriff „desynchronosis“ Störung bezeichnen ein biologisches System Zeitrhythmen der Bestellung. Die Studie dieser Mechanismen ist von großer Bedeutung in der Organisation der Arbeit und Rest des Personals, in verschiedenen Präventionsmaßnahmen auf den Schutz der Gesundheit abzielen Durchführung. Desinhroz insbesondere bei Personen beobachtet, die Langstreckenflüge (in 4-5 Zeitzonen) gemacht haben, durch den Betriebsmodus von Tag zu Nacht ändern, und die Astronauten bei der Begehung der Raumfahrt.

Mond Biorhythmus

Tsirkalunarnye (Mond) Biorhythmus – Rhythmen, deren Periode durchschnittlich 29,53 Tage. Diese Rhythmen in der Biologie entsprechen den Mond-Monats-Zyklus, dh den Zyklus der Mondphasen.

Viele geophysikalische Prozesse beeinflussen die Frequenz des Drehens des Mondes um die Erde. Zum Beispiel ändert Beleuchtung in der Nacht, Temperatur, Luftdruck, der Magnetfeld der Erde, die Windrichtung. Alle diese Phänomene für tsirkalunarnyh Rhythmen sind temporäre Zeiger.

In marinen Organismen finden sich eindrucksvollsten Beispiele dafür, wie diese Rhythmen die Lebensvorgänge beeinflussen. Zum Beispiel Palolo lebenden Meereswürmer auf die Korallenriffe, die im Oktober und November die letzten 10 Tage des Mondzyklus und zugleich zu einer bestimmten Zeit des Tages, trennt sich das Wasser in den Rücken, die mit den Produkten des Fortpflanzungssystems gefüllt ist. Es ist notwendig für die Fortpflanzung.

Mondzyklus und die Fertilität Besamung Perioden können nicht nur synodic sein (wie in dem vorhergehenden Beispiel). Es gibt in einem Intervall von 14,7 Tagen auch sigisic. Zum Beispiel legt eine Art von Fisch am Ufer des Golfs von Kalifornien, der Vollmond und Neumond (bei Flut) gefunden Eier am Strand. Es entwickelt sich innerhalb von 14 Tagen am Strand und im Wasser fällt mit der nächsten Flut.

Moonlight, wie wir bereits erwähnt haben, verursacht Unterschiede der Beleuchtung in der Nacht. Dadurch wird sichergestellt, dass die Aktivität der Tiere, die den Abend oder in der Nacht Veränderungen im Lebensstil führen. Auch wenn wir die Wirkung von Mondlicht im Labor auszuschließen, wird die Frequenz tsirkalunarnyh Prozesse beibehalten. Es könnte auf den Mondzyklus im Zusammenhang aufgrund anderer Faktoren sein. Zum Beispiel ist es Schwankungen im Magnetfeld unseres Planeten.

Der Mondzyklus wirkt sich auch auf das Wachstum der Pflanzen. Dies kann am Beispiel von radish Ausbeute Schwankungen, Kartoffeln und Leguminosen gezeigt werden. Für eine lange Zeit verwendete Mondkalender bestimmen die optimale Zeit für landwirtschaftliche Tätigkeiten und Bepflanzung zu helfen.

jährlicher Biorhythmus

Circannualen (jährlich) Biorhythmus in der Biologie hat Schwingungsdauer beträgt 1 Jahr ± 2 Monate. Sie sind mit der Rotation der Sonne um unseren Planeten verbunden.

Diese Rhythmen sind in allen Organismen beobachtet, von den Tropen in der Polarzone. Intensität von ihnen baut wie die Breite erhöht werden. Rhythmusanalyse konnten die Forscher zu dem Schluss, dass die Organismen der polaren und gemäßigten Zone bewohnen, in denen die auffälligsten saisonale Unterschiede, es deutlich manifestiert. Jährlich biorhythms umfasst erstens adaptive Reaktionen in Reaktion auf eine Änderung in den wichtigsten Umweltparametern (Wasserbetrieb, qualitative und quantitative Zusammensetzung von Lebensmitteln, Temperatur) auftreten.

Zweitens ist die Reaktion des Körpers auf die Signalumgebungsfaktoren (beispielsweise Änderungen in der geomagnetische Feldintensität, Tageslänge, das Auftreten bestimmter chemischer Komponenten). Treten jährlich Biorhythmus Beispiel in nomading Phänomene der Migration, Sommer und Winterruhe, Reproduktionsprozesse, und so weiter. D.

Viele Tierwinterschlaf hilft, die ungünstige Zeit, um zu überleben. Überraschenderweise genau die Tiere Zeit für sie bestimmen. Bär, zum Beispiel passen in seinem Lager immer am Vorabend eines Schneefall. Und er schlief danach bis April, bis die Temperatur 12 ° C (dh, 5,5 Monate). Zu diesem Zeitpunkt existiert es auf Kosten von Fett im Herbst angesammelt. Die Aktie ist fast ein Drittel des Körpergewichts des Tieres. Körpertemperatur während des Schlafes ertragen wird um etwa 10 ° C reduziert wird, das 3-fache dessen Frequenz der Atmung verringern. Dies hilft, lebenswichtige Ressourcen in der warmen Jahreszeit angehäuft zu speichern. Dies ist eine Manifestation des Körperrhythmus des Bären. Wenn Sie den Rhythmus brechen, und das Tier liegt nicht aus irgendeinem Grunde in der Höhle oder plötzlich erwachte in der Mitte des Winters auf, ist es fast zum Scheitern verurteilt. Die Verbindungsstange wird für viele Parasiten zu stark sein, die den Körper schwächen, leiden an Hunger, boomen.

So viele Beispiele für Rhythmus wurden in diesem Artikel vorgestellt. Sie bestätigen, dass sie ein allgemeines Phänomen in der Tierwelt ist. Biorhythmen ist zudem der entscheidende Faktor in der Existenz von Lebewesen. Das Prinzip des Rhythmus ist auf allen Ebenen der Organisation von biologischen Systemen zu finden. Es dient der Körper für ein besseres Funktionieren in der Umwelt anzupassen.

Faktor

So haben wir den Rhythmus in der Biologie untersucht, was es ist, jetzt wissen Sie. Allerdings sind wir daran interessiert, das Konzept zu finden ist nicht nur in dieser Wissenschaft. Insbesondere Ökonomen zu dem Schluss gekommen, dass es in der Industrie beobachtet wird. Mit dieser Entdeckung gemacht, stellte sie das Konzept der „Rhythmus-Faktor.“ Er ist stets bestrebt, für die Einheit. Typischerweise wird der Rhythmus Faktor pro Tag bestimmt, 10 Tage, einen Monat usw. Mit kann der Grad der Verwendung bei der Herstellung der Arbeitszeit beschrieben, insbesondere werden. Je größer die Geschwindigkeit des Rhythmus, ist der Produktionszyklus dichte und wirtschaftliche Ressourcen (vor allem Arbeitszeit) rational ausgegeben werden.