Zakaj nekateri ljudje zjutraj težko vstanejo, četudi so šli zvečer zgodaj spat, drugi pa se zbudijo že navsezgodaj, čeprav so šli spat šele pozno ponoči? Kako ptice selivke vedo, kdaj morajo na pot? Kaj je to »jet lag«? Odgovore na ta in podobna vprašanja bomo našli v knjigi »Življenjski ritmi – biološke ure nadzorujejo vsakdanje življenje vseh živih bitij«.
Življenje okoli nas se odvija v ponavljajočih se vzorcih – ritmično. Nekateri ritmi so zelo hitri, npr. bitje srca. Aktivnost obalnih živali je povezana s plimovanjem, ki se ponavlja približno dvakrat na dan. Največ življenjskih ritmov se ponavlja na 24 ur, imenujemo jih dnevni ali cirkadiani ritmi. Nekateri še daljši ritmi so povezani z Luno in se torej ponovijo približno na en mesec. Precej je tudi letnih ritmov, kot na primer selitev ptic selivk, odpadanje jesenskega listja, zimsko spanje … Zelo redki pa so tudi daljši ritmi: nekatere vrste škržatov so spolno dejavne le kratek čas vsakih 13 ali 17 let.
Knjiga se ukvarja predvsem s cirkadianimi ritmi. Temeljno vprašanje, ki se nam zastavlja, je, ali so dnevni ritmi le pasivno odzivanje na svetlobo in temo, toploto in mraz ter druge spremembe v okolju, ki so posledica vrtenja Zemlje okoli svoje osi, ali pa dnevne ritme narekuje neka biološka ura v naših telesih. Na to vprašanje so skušali odgovoriti že leta 1729, ko je francoski astronom De Mairan opazoval odpiranje mimozinih listov podnevi in njihovo zapiranje ponoči. Mimozo je zaprl v temno omaro, tako da ni bila več v stiku s 24–urnim ritmom svetlobe in teme. Kljub temu je rastlina še naprej z enakim ritmom odpirala in zapirala liste. To je bil dokaz v prid hipotezi o notranji uri. Dokaz pa še zdaleč ni prepričal vseh. Mnogi so ugovarjali, da izolacija ni bila popolna. Podobne poskuse z različnimi rastlinami in živalmi so ponavljali še mnogi raziskovalci, med drugimi tudi Charles Darwin. Vse bolj in bolj so odstranjevali vplive okolja. Poskusne živali in rastline so npr. nosili globoko v rudnike. Nasprotniki teorije o notranji uri pa so še vedno oporekali, češ da živa bitja morda čutijo spremembe v magnetnem polju ali kozmičnem sevanju, ki se spreminjata zaradi vrtenja Zemlje.
Odločilen dokaz je bilo spoznanje, da notranji ritem ni povsem točeno usklajen z vrtenjem zemlje. Ščurek je v normalnem okolju dejaven vsakih 24 ur, in sicer takoj, ko se zmrači. V popolni izolaciji je njegov ritem zaostajal za 30 minut na dan. Po 10 dneh popolne teme je bila dejavnost ščurka na višku šele 5 ur po tem, ko se je zunaj zmračilo. Tudi podobni poskusi na drugih poskusnih živalih ali rastlinah so pokazali, da notranja ura pri vseh vsaj malo zaostaja ali prehiteva. V naravi zaostajanje in prehitevanje notranje ure ni moteče, saj so rastline in živali sposobne svojo uro nastaviti glede na dogodke v okolju. Če mi ura zaostaja npr. 2 minuti na dan, jo lahko še naprej uporabljam, le vsak dan ob začetku TV-Dnevnika jo moram nastaviti na 19.00. Če jo ne bom redno nastavljal, bom po enem tednu že močno zamujal na sestanke.
Ko je bilo dokazano, da živa bitja imajo notranje ure, je bilo treba še ugotoviti, kje so te ure in kako delujejo. S poskusi na podganah so uspeli ugotoviti, v katerem delu možganov se nahaja biološka ura. Še posebno prepričljiv je bil poskus, v katerem so hrčku, ki je imel zaradi dedne motnje 20–urni notranji ritem, odvzeli del možgan. Ta košček možgan so nato presadili zdravemu hrčku, ki so mu prej ustrezni del možgan odstranili. Hrček je po tem posegu prevzel 20–urni ritem. Možgani pa niso edino mesto, kjer se nahaja biološka ura. Biološko uro imajo namreč tudi nekateri enocelični organizmi.
Zelo zanimivo je, da biološka ura ne meri le trajanja dneva, ampak zelo natančno meri tudi krajša, nekajurna obdobja. Ta lastnost se kaže pri čebelah, ki se orientirajo po Soncu. Čebela, ki najde dobro pašo, si zapomni, da je paša npr. v smeri 45 kotnih stopinj zahodno od Sonca. Ko pride v panj s pomočjo posebnega plesa, sporoči smer paše ostalim čebelam. Ker pa ve, da je od njenega poleta k paši minila npr. že ena ura in da se je v tem času sonce že premaknilo za 15 stopinj, bo ostalim čebelam sporočala, da je paša 30 stopinj zahodno od Sonca. Tudi čebele, ki to sporočilo sprejmejo, »vedo«, da bo ob njihovem poletu Sonce še nekoliko bolj zahodno, in to znajo ustrezno upoštevati.
Knjiga je napisana dovolj poljudno, da jo lahko (skoraj v celoti) razumejo tudi ljudje brez biološke izobrazbe. Bere se kot roman, kar bo marsikoga pritegnilo. Bralcu, ki bi se rad le dobro seznanil s trenutnim stanjem znanja na področju raziskav bioloških ritmov, se bodo nekateri deli knjige morda zdeli razvlečeni. Branje kljub temu priporočam.
Russell Foster in Leon Kreitzman: RHYTHMS OF LIFE, The biological clocks that control the daily lives of every living thing, Profile Books Ltd, London 2004. 276 str.; 24 cm; 39 čb. risb.
(Samo Kreft)
-
