любые органические сущности лучше всего работают в определенные часы дня. Вид слизняков Arion subfuscus, живущий практически в полной темноте, ничего не думая о григорианском расписании, откладывает яйца между самым последним семидневным отрезком августа и основным семидневным отрезком сентября.1 Пчелы роются в поисках нектара, понимая, что лучшие случаи для посещения лучших полей и конкретного планирования сбросов нектара для отдельных видов цветов.
В двадцатом веке австрийский нобелевский лауреат Карл фон Фриш дал гигантские знания о переписке шмелей и времени рытья. Он обнаружил, что у медоносных пчел есть внутренние часы, которые показывают им не только то, где находится нектар, но и то, когда именно будет приготовлена эта пища. "Я не знаю ни одного другого живого животного, - писал он в своей книге о языке медоносных пчел, - которое адаптировалось бы так эффективно, как медоносная пчела, когда, как показывают ее" внутренние часы", она подходит к столу"2.
Действительно, даже без легкого намека растения имели возможность читать часы.
Без сомнения, шмели начинают свой ежедневный график сбора нектара по часам или, скорее, по времени солнца. Размышляя о расписании медоносных пчел в своей лаборатории в Мюнхенском университете перед Второй мировой войной, Фриш подготовил медоносных пчел, чтобы они регулярно приходили на обед в жизненно важных случаях, когда уход за станциями был установлен с сахарной водой. Медоносные пчелы немедленно изменили свое обычное расписание на поддельное расписание Фриша. Всего за два дня их прежнее расписание опустело. Действительно, даже учебные полеты по обнаружению нектара были прекращены.
Основываясь на результатах исследований Фриша, кажется, что физиотемпоральные показатели у существ и жутких ползучих животных зависят от некоторого внутреннего ритма, который мы могли бы назвать внутренними часами. Что бы это ни было, оно должно иметь какую-то связь с внешними событиями дневного и вечернего свечения, с соседним сезоном вращения и вращения земли. Дублер Фриша Мартин Линдауэр позже подтвердил подлинность и продвинул исследования Фриша, инкубируя медоносных пчел в контролируемом климате 12-часового солнечного света и 12-часовой туманности. В тот момент, когда медоносные пчелы прибыли на развитие, они были готовы отправиться в предусмотренное руководство в любом случае на пять дней.3 Они взяли час дня абсолютно с позиции солнца.4 Линдауэр и Фриш были особенно поражены, так как примерно в то время было заметно, что птицы используют врожденные курсы движения для изучения своих экскурсий, таким образом, делают многочисленные ошибки. Как бы то ни было, экскурсия медоносной пчелы более сложна в свете того факта, что она меняется от одного дня к другому.
вот еще одно дерево с многочисленными листьями, похожее на розу, и оно закрывается в вечернее время, но открывается первым делом утром, и к полудню полностью раскрывается; а вечером оно снова закрывается постепенно и остается закрытым в вечернее время, и местные жители говорят, что оно засыпает"5. Эта цитата является толкованием с греческого, которое было составлено Теофрастом Эресосским в третьем веке до нашей эры. Он изображал ежедневное развитие листьев тамариндового дерева, предполагая, что это органическое существо, физиология которого следует и реагирует на час дня без каких-либо внешних сигналов, например, открытости солнечному свету.6 Очевидно, мы понимаем, что, поскольку у всех форм жизни есть zeitgebers, чтобы помочь им с изменением случайных разновидностей света, таким образом, тамаринд, скорее всего, получил помощь от скрытых подсказок. Бутоны появляются, как правило, в основной семидневный период апреля на сиреневой ежевике на южной стороне моего дома. Температура может быть близка к замерзанию, но тогда эти бутоны пробьются, как бы говоря: я чувствую, что точка высоты солнца находится на отметке около 51 градуса в начале дня, и этого достаточно для того, чтобы я вышел. Yahoo! Скоро весна! В настоящее время, где эти медоносные пчелы?
Исследования, проведенные французским экспертом по космосу Жан-Жаком де Майраном в 1729 году, показали, что растения имеют невероятно точную практику каденции, которая не зависит от их текущих обстоятельств. Майран интересовался развитием листьев и тем, почему некоторые растения, например, Mimosa pudica, устойчивый сорняк, обнаруженный в основном в Центральной Америке, Южной Америке и Азии, распространяют свои листья на солнце и накладывают их в вечернее время. Майран записал поведение листьев мимозы в контролируемых состояниях устойчивой туманности. Последовательно, в полной темноте, листья Mimosa pudica открываются в солнечные часы и закрываются практически в одно и то же определенное время каждый вечер. В настоящее время много думают об этих преднамеренных ритмах. Во-первых, это подверженность температурным циклам. Тесты Майрана со светом не представляли разновидностей температуры и влажности. Французский физиолог Анри-Луи Дюамель дю Монсо, который пересказал исследования Майрана в 1758 году с таким большим контролем, как можно было разумно ожидать, поместил растения в укрытия в спокойном винном подвале. Несмотря на все эти отряды, развитие завода продолжалось.7 Даже без легкого намека растения имели возможность определять время.4 В 1832 году швейцарский ботаник Огюстен Пирам де Кандоль обнаружил, что после того, как мимоза пудика оставалась в тумане в течение нескольких дней, ее листья раскрывались примерно на пару часов раньше. Растение, по-видимому, изменило свой ритм на свой старый график с солнцем, однако период сна его листьев никогда не выходил за рамки 22-часового цикла. Позже там же Чарльз Дарвин дополнительно участвовал в демонстрации, сочиняя книгу "Сила движения в растениях", книгу об открытости листьев солнцу и ночи. Он сочинил, что характерный выбор поддерживал способность этих "дремлющих растений" защищаться от ночного холода с преимуществом удержания солнца в течение дня.8
Действительно, даже с помощью Монсо и Дарвина ученые не полностью приняли веру в эндогенных хронометристов. Некоторые спрашивали причину. Другие требовали действительно убедительных доказательств того, что неожиданные экологические элементы не добавляют чудес. В тот момент, в 1930 году, немецкий исследователь Эрвин Бюннинг попробовал разные вещи с Phaseolus, местным американским растением дикой фасоли, в полной дымке и в полном контроле равномерной температуры. Он обнаружил, что Фазеол имеет 24-часовой цикл, который не гармонирует ни с какими разновидностями климата; впоследствии у растения появилась эндогенная система часов, которая контролировала сворачивание и разворачивание его листьев. Он исследовал различные пути, касающиеся красного света, чтобы рассмотреть его влияние на развитие листьев у ноготков, и обнаружил невероятно точное настроение изо дня в день без четких признаков их окружения. По-видимому, некоторые ритмы растений имеют приобретенную внутреннюю временную шкалу, которая либо соответствует, либо соперничает с повседневными световыми промежутками.
у nsects также есть внутренние ритмы изо дня в день. На случай, если ваш дом в какой-то момент подвергся нападению мух из органических продуктов, вы понимаете, насколько раздражающими могут быть эти крошечные жукеры. За каждый удар или удар, который вы нанесете, вас обнаружат еще 10. Что в них может быть увлекательного? Какое количество данных о мире может появиться из этих крошечных органических образований размером с маковое зернышко? Между прочим, мухи из натуральных продуктов разделяют критический уровень наследственных качеств с людьми, поэтому они являются образцовыми формами жизни для созерцания качеств, присущих человеку.
Общую систему наследственных качеств естественного продукта так же устрашающе трудно прояснить, как и глубину гипотезы струн. К счастью, периферийный дизайн, во всяком случае, циркадных часов жуткого ползуна, может быть действительно достоверно известен без масштабирования неограниченных платформ естественной химии, эндокринологии и физиологии, поддерживающих нормальные наследственные качества мух и людей с органическим продуктом. Ранний органический продукт для субатомных исследований в Калифорнийском технологическом институте заархивирован в выпуске Рональда Конопки и Сеймура Бензера за 1971 год, в котором сообщается о достижениях в создании необычных качеств, которые стали аритмичными.9 Ведущие хронологи гарантируют, что работа Конопки и Бензера повлияла на область хронобиологии, которая не могла быть более значительной, и их решения "были разумными для всей циркадной области и всей последующей субатомной сложности"10.
Менее сложная история, рассказанная здесь, наверняка будет рассматриваться как грубая для химиков-органиков и энтомологов, которые называют натуральный продукт мухой Drosophila melanogaster, однако я ожидаю, что лучшее должно быть возможно внутри этих двух страниц. Таким образом, не вдаваясь в полное описание контрастов между белковыми элементами людей и мух, мы можем расшифровать модель циркадных часов дрозофилы как, по сути, входной круг, который работает по определенной качественной артикуляции с обычно коротким периодом полураспада. По сути и в согласии, круг просто действует таким образом: количество атомов А растет, достигая края, который создает частицы В (с обычно коротким периодом полураспада), которые, таким образом, прекращают создание частиц А.
В отличие от мух с органическими продуктами, люди обладают твердыми личностями и волей, которые допускают неподчинение их более хрупкому, но безжалостному биохимическому контролю. Здесь всесторонне представлена модель циркадной каденции для человека, который поднимается примерно в 6 часов утра, более того, идет в течение каждого времени с рутиной, настроенной на солнце.
Человеческий мозг и тело имеют базовую циркадную структуру, организованную встречу, убежденную разыгрывать конкретные мероприятия, то, что мы можем назвать макробиологическими часами. На атомном уровне существует циркадный осциллятор, который собирает клетки, которые работают, подобно компоненту часов, чтобы заставить большую структуру психики и тела работать в ежедневном ритме. В середине 1980-х Джеффри Холл и Майкл Росбаш вместе с дублером выпускников Росбаха Полом Хардином из Brandeis обнаружили особенно циркадный осциллятор в мухе натурального продукта, жутком ползуне, который имеет характеристики качества хронометража, связанные с качествами проверки у людей. Лобб и Росбаш получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 2017 году за открытие атомных циклов, контролирующих циркадные ритмы. В своей оригинальной статье в журнале Proceedings of the National Academy of Science они описали предполагаемое качество периода (per), которое циклически измеряет количество курьерской РНК (мРНК), созданной во входном круге, сначала формируя, а затем заканчивая белки, произведенные с использованием инструкций по качеству per.11
Для ясности мы должны сначала на мгновение рассмотреть инструменты мРНК и белков. Существенная способность качества, которое, в конце концов, немного больше, чем жилье для участка ДНК, состоит в том, чтобы давать указания для создания белковых атомов. Белки, эти цепочки аминокислот (пучки цепей, содержащие кислород, углерод, водород и азот), ответственные за поддержание и фиксацию клеток, производятся с использованием наследственных рекомендаций, посылаемых от ДНК к рибосомам курьерской РНК. Рибосомы-это запутанные атомные машины, которые соединяют аминокислоты вместе в соответствии с запросом, указанным в этих рекомендациях. ДНК в ядре клетки хранит все рекомендации по качеству для дублирования явных фрагментов ДНК в РНК, которые являются фундаментальными для продолжения жизни. мРНК, находящаяся внутри ядра, покидает ядро и попадает в цитоплазму, чтобы направлять данные, хранящиеся в ядре.
Общий компонент наследственных качеств органического продукта так же устрашающе трудно прояснить, как и глубину гипотезы струн.
Все живые существа выясняют, как следить за ежедневными экологическими изменениями, особенно за климатической изысканностью и неясностью, вызванными 24-часовым поворотом земли. Врожденные данные человека включают в себя биохимические системы белков, полученные из графиков их наследственной жизни. Кроме того, несмотря на то, что очень многие клетки в организме человека обладают особыми способностями, все они содержат одинаковый код врожденных данных.
С 1992 года, когда Хардин, Холл и Росбаш распространили свои открытия о циркадных движениях, стало ясно, что мухи из органических продуктов могут считывать часы по указаниям своего качества. Это вызвало возможность того, что руководящие принципы циркадного качества отвечают за цикличность пер-мРНК, следуя по кругу критики с направлениями обратной реакции. Очарование здесь заключается в том, что качество per, расположенное на Х-хромосоме клетки мухи, содержит данные для мРНК (которая имеет, как правило, короткий период полураспада), которая обучает рибосомы доставлять белки, связанные с качеством per (называемые атомами PER, чтобы избежать беспорядка с качеством per), которые адекватно направляются обратно в ядро телефона, чтобы убить действие качества per. Утренний свет затем уничтожил бы частицы. С исчезновением атомов PER качество per восстановит путь к кодированию мРНК, чтобы завершить 24-часовой круг ввода. В основном, это рука атомной проверки органического продукта, показанная в одиночной клетке; кроме того, с тех пор было обнаружено, что естественная проверка у многих хорошо развитых существ работает по аналогичному кругу критики, однако у позвоночных для продолжения цикла требуется целый набор качеств. Вполне возможно, что эта модель качества Drosophila melanogaster является следствием естественной вариации развития циркадного климата Земли для расширения выносливости и процветания на планете, где присутствие жизни представлено изменением света и тусклости.
Вот как работает циркадный осциллятор Drosophila melanogaster. Per качество в ядре клетки переводит атомы мРНК, которые перемещаются в цитоплазму, чтобы дать данные и зеленый свет для рибосом (белковая мастерская), чтобы собрать как устойчивые, так и темпераментные частицы белка. Устойчивый белок агрегируется в цитоплазме. По мере того, как ночь продолжается, уровни белка агрегируются, чтобы достичь края, как правило, к середине вечера, когда они входят в ядро и начинают подавлять запись в соответствии с рекомендациями по качеству и вскоре после того, как полностью отключают выработку белка. К началу дня, когда встает солнце, белки гниют и через несколько часов исчезают. Со всеми белковыми генами из ядра, per quality продолжает перезапускать запись, таким образом, неточный круг 24-часового цикла начинается еще раз. Бесконечно это продолжается, безрезультатно.
Повторение раскачивания в целом ограничено скоростью, с которой белки агрегируются в цитоплазме, скоростью, с которой весь предельный набор белков перемещается к ядру, и скоростью, с которой белки отделяются один раз в ядре. Эти скорости координируются, чтобы дать целый 24-часовой круг, даже без внешних сигналов. Может быть, именно по этой причине мухи из органических продуктов инкубируются в наиболее заметных количествах на рассвете.12 И, кроме того, возможно, именно по этой причине человеческие проекты отдыха в целом будут приспосабливаться к запрошенному времени отдыха и поэтому любое прерывание запроса приводит к беспорядку в последующие периоды отдыха.
Многие живые существа, от снежных жуков до мимозы пудики, имеют продвинутые внутренние компоненты часов, которые синхронизируют поведение, пищеварение и физиологию с циркадными ритмами. У людей также есть явные клетки, которые функционируют как компоненты часов, настроенные на циркадные ритмы, но их осцилляторы, несомненно, более сложны.13 Вот что известно. Начнем с того, что модель дрозофилы в настоящее время признана похожей на атомные системы у людей, и поскольку Дрозофила и люди имеют утилитарные гомологи большинства качеств человеческой инфекции, модель Дрозофилы чрезвычайно привлекательна для изучения человеческих болезней и выявления лекарств. Он советует, как клетка связана с ночным и дневным режимом отдыха, движением мелатонина и эндокринной системы, сердечно-сосудистыми изменениями, уровнем внутреннего тепла, кровяным давлением, безопасными контрастами и возможностями почек.
Люди модифицируются, чтобы быть дневными, динамичными в дневное время и спящими (или менее динамичными) в вечернее время. Это 24-часовое поведение и физиологический ритм, который ожидает экологических условий, связанных с вращением земли. Очевидно, есть соловьи и совы, так как мы, учитывая все обстоятельства, люди, каждый из которых несколько уникален и находится вне графика несгибаемого контроля. В 1994 году Джозеф Такахаши и его лабораторные группы в Северо-Западном университете и Университете Висконсина использовали модель органического продукта fly для поиска временных качеств у теплокровных существ, находя и распознавая их у мышей.14 Они выделили это качество и назвали его ЧАСАМИ.1
В результате работы были установлены, как правило, гомологичные равенства между системами контрольных клеток у мух и позвоночных. Хорошо развитые существа имеют три гомолога per, два из которых производят часовые белки. Вот место, где вещи становятся чрезмерно запутанными для объема этой статьи.15 Однако есть несколько разумно простых вещей, которые можно сказать о позвоночных, которые должны помочь нам полюбить генеральный план.
Мы-куча часов, синхронизированных с климатом.
В 1972 году специалисты по нервной системе Роберт Мур и Николас Ленн из Чикагского университета использовали аминокислотные индикаторы для распознавания светового потока от сетчатки к супрахиазматическому ядру (SCN), предположив, что световые сигналы, включающие циркадные ритмы, исходят из этого пути.16 В том же году Фридрих Стефан и Ирвинг Цукер из Беркли показали, что язвы в СКН грызунов нарушают их циркадные действия и ритмы питья.17 Семь лет спустя после того, как Син-Ичи Т. Работа Иноуе и Хироси Кавамуры с грызунами в Институте биологических наук Мицубиси-Касеи в Токио, несомненно, подтвердила, что для грызунов электрическое движение в SCN следует циркадным ритмам и что ядро SCN является самоуправляемым циркадным кардиостимулятором, играющим значительную циркадную роль.18 Еще одно подтверждение произошло в 1990 году, когда Майкл Менакер и его лаборатория в Университете Вирджинии переместили SCN из уродливого блестящего хомяка с впечатляюще сокращенной циркадной музыкальностью 20 часов и 12 минут в немутантного хомяка, у которого отсутствует SCN. В тот момент, когда циркадная частота сердечных сокращений хомячка составила 20 часов 12 минут, оказалось совершенно очевидным, что SCN содержит кардиостимулятор циркадных ритмов млекопитающих. Новый ритм должен быть приписан перемещенному SCN. По правде говоря, восстановленные ритмы, казалось, последовательно поддерживали частоты вкладчиков.19 Роль зрительных фоторецепторов и синхронизированных эндогенных ритмов, исходящих от световых сигналов, посылаемых в СКН, неоспорима.
В настоящее время мы понимаем, что все клетки, помня о тех, которые находятся в фокусе тела, могут сохранять независимое повторение движений. Каждая клетка имеет свои собственные часы, и каждый из этих часов приводится в движение аналогичным кругом критики, который контролирует проверку кардиостимулятора в SCN. У позвоночных этот кардиостимулятор окольным путем распознает нейронные признаки света и темноты от глаз, чтобы взять на себя основную роль в управлении циркадными ритмами действия организма через циклы бодрствования в состоянии покоя.20 Таким образом, полная структура телесных часов включает в себя как SCN в головном мозге, так и триллионы дополнительных проверок, установленных практически в каждом телефоне тела. Мы-куча хронометристов, которые синхронизируются с климатом с помощью zeitgebers, из которых изменения света и туманности, тем не менее, являются только одним.
За исключением клеток в глазу, клетки млекопитающих не имеют фоторецепторов, поэтому только SCN может окольным путем воспринимать свет с помощью сигналов нейронных посылок, поступающих от сетчатки, и, таким образом, мы в целом будем бдительны по большей части, когда световые сигналы советуют нам быть. С типичными и стандартными планами отдыха бодрствования забота о цикле помогает регулировать гормональные упражнения и синхронизировать проверки в клетках печени и пищеварительной системы. При некиркадном или ограниченном уходе за расписаниями хронометристы клеток печени в основном следуют за уходом за циклом, игнорируя сигналы выравнивания SCN.
Мы можем полагать, что у нас есть власть над нашей волей и поведением в долгосрочной перспективе, что время оказывает некоторое слабое влияние на способности тела, бессильные против постоянного сокрытия, и что органические связи между психикой и телом и внешним циркадным циклом слишком хрупки, чтобы их можно было рассматривать должным образом. Ложный. Биохимические и наследственные конструкции кажутся более обоснованными, чем мы предполагаем. Они направляют время через циклы записи/интерпретации от клетки к клетке под эндогенным контролем, синхронно с внеклеточными геофизическими циклами, чтобы добиться изменений в поведении всей формы жизни. Поразительно, но круг проходит через входной круг от поведения обратно к субатомным часам.21
Здоровое человеческое тело имеет множество входных круговых приборов, которые сигнализируют практические данные от того, когда нужно прекратить есть, до того, когда нужно отдохнуть. В том случае, если мы едим чрезмерно, химический лептин (регулятор энергии) доставляется, чтобы вызвать повышенный наклон. Клеткам необходимо принимать добавки, и они делают это в циркадном ритме приема пищи днем и закрываются примерно в вечернее время. На протяжении всего повседневного существования клетки передаются и вытесняются. Такое расположение происходит со шрамами на коже. Маленькие разрывы ткани вытесняются отросшими клетками. Эквивалент происходит с клетками, находящимися глубоко внутри тела и органов, где цикл разрушения и замещения естественным образом гармонирует с настроением во время отдыха и бодрствования.
Этот цикл распада и замены уже несколько секунд воспринимается в фармацевтическом бизнесе, где рецепты, как выясняется, оказывают идеальное воздействие в определенное время 24-часового дня и оказывают катастрофическое воздействие в разные периоды. Результаты музыкальной природы индивидуальных возможностей клеток могут быть непосредственным преимуществом для медицины совета и лучевой терапии злокачественного роста.2 Конкретные сроки могут повысить, уменьшить или отменить адекватность рецепта и время от времени могут привести к реальному риску для пациента, потенциально даже к смерти.22 Такая реальность породила новую фармакологическую область-хронофармакологию. Подобно поездам, наши тела движутся по плану.
Джозеф Мазур-почетный учитель математики в колледже Мальборо. Его прошлые книги помнят Евклида для тропического леса: Открытие универсальной истины в логике и математике и Случайность: Математика и миф о совпадении. Он живет со своей лучшей половиной Дженнифер в Вермонте.
Отрывок из "Часового миража": Наш миф об измеренном времени. Распространяется издательством Yale University Press с датой поставки в апреле. Имитируется с разрешения издательства Йельского университета. Защищен законом об авторском праве. Никакая часть этой части не может быть воспроизведена или переиздана без разрешения, записанного в виде печатной копии от распространителя.