蚂蚁森林|神奇海洋每日科普问答1月9日答案: 招潮蟹变色与以下哪种因素关系密切? 正确答案:生物钟
生物钟虽然与你日夜相伴,但有关它的秘密,你可能仅仅略知一二。那么关于生物钟,还有哪些你不知道的秘密呢?
不仅仅控制你的睡眠
或许你可以不假思索地回答有关生物钟的知识,说我们的睡眠就是由生物钟控制的,否则人们就不必为睡觉每天付出七八个小时了。你的回答没有错,但你的回答太粗浅了,因为生物钟现象在我们身上的体现太多太多了,而且其中的一些秘密人类到现在还没有搞清楚。
如人体一天中的各种生理波动每个小时内都呈现有规律的变化。如 1点钟时人对痛特别敏感,有些疾病此时易加剧;2点钟时人的肝脏仍继续工作,其他大部分器官工作节律均放慢或停止工作,处于休整状态;3点钟时人全身休息,肌肉完全放松,此时血压低,脉搏和呼吸次数少……从大尺度的时间周期看,人的生理、体力的变化和疾病的产生有从高峰到低谷、再从低谷到高峰的23天的周期性,人的心理变化有28天的周期,人的智力变化有33天的周期。在智力节律的高潮期,大脑思维比较开阔,记忆力较强,归纳、综合、推理能力处于最佳状态,学习新东西的效果最好。
人的生物钟现象就这些了吗,不是。科学家证实,除了上述这些,人的血压、体温、心跳、激素、脑电波、血液中的钙、钠离子的浓度等,都有明显的周期性。
你或许会感到郁闷,人为什么总是要受生物钟的控制呢?如果人的体力、智力和情绪等一直处于高峰期该多好呢?
为什么不能对它说NO?
你提出的这些问题,其实科学家们早就在思考了。目前存比较有代表性的说法有三种。一种观点认为是人体先天就携带着生物钟,它是人体的重要部件之一,因为在模拟地球倒转的实验室里,仓鼠的睡眠等生物钟现象依然一如往常,说明这种哺乳动物的生物钟并没有受地球白天与黑夜变化的影响。而人在完全看不到白天的地下,也表现出近似于24小时的生理节律,这说明外界左右不了人的生物钟。
第二种观点认为是大自然逼迫的结果,因为人类对广泛的外界信息,如电场变化、地磁变化、重力场变化、宇宙射线,其他行星运动周期、光的变化、月球引力等极为敏感,因为这些外界因素变化有周期性,所以才促使地球生物必须适应这种周期性的变化。如随潮水涨落而周期性地改变体色的招潮蟹,在完全黑暗的情况下被用飞机从美国的东海岸运到西海岸后,原来体色变化周期不久就发生变化了,变得与西海岸潮水涨落周期一致了;又如女子的月经周期与月亮周期圆缺周期也比较一致;科学家最近研究证实,人的生理昼夜变化周期会受光的影响……
第三种观点比较有说服力,目前得到了普遍认可。这种观点认为生物钟是地球生物适应自然变化而进化出的一个作息自动调节系统,因为早在世界上第一个单细胞生物出现前,地球已经自转了约20亿年,为了适应地球这种昼夜环境周期性的变化,地球上的几乎所有生物在体内都进化出了调节自身作息时间的生物系统。这个系统就是生物钟。
不借助DNA,生物钟也能被调控
长期以来,人们一直认为生物钟就埋藏在生命的DNA里,是通过生命密码来传递生理变化周期的指令的,科学家还据此发现了其中的许多秘密。但是最新的研究发现,能调控生物钟的,不仅仅是DNA。
如英国剑桥大学研究人员发现,人体红细胞中有一种抗氧化蛋白质的含量,会出现以24小时为周期的高低起伏变化,这种现象令人费解,因为人体红细胞非常特殊,其他细胞里都有DNA,唯独它没有。这个事实至少表明,这种物质的高低起伏周期变化现象,不是按照DNA的指令行事的。
令人惊奇的是,英国爱丁堡大学的研究人员在海藻中也发现了类似现象。虽然海藻细胞中有DNA,但在黑暗环境中其DNA发号施令的作用就发挥不出来了,但奇怪的是,在黑暗环境中,海藻细胞中与红细胞相同的一种抗氧化蛋白质的含量,也呈现出高低起伏的周期性变化。这显然也不是由DNA一手导演的。
科学家指出,这两个事例说明生物钟不借助DNA也能发挥作用;重要的是,这种现象可能已经存在数十亿年之久,因为海藻是一种极为古老的生物。科学家猜测,这种生物钟指令的来源很可能是生物新陈代谢系统本身,但其中深藏的秘密还有待于进一步探究。
人类只能唯命是从吗?
人们早就知道,当人类的生物钟出现紊乱的时候,人们就会容易生病、加速衰老,甚至死亡。而更令人遗憾的是,人的生物钟很容易受到诸如生活压力、过度娱乐、被迫熬夜和衰老等多种因素的干扰而变得紊乱。如果人们无法采取有效办法调整生物钟,那么人不但会遭受由生物钟紊乱带来的健康灾难,而且也会因为适应不了有不同自转周期的外星球而无法飞出地球。那么人类能够成为生物钟的主人吗?
从目前的情况看,人类对此不应该感到悲观。如我国科学家最近在小鼠基因里已发现了决定其生物钟周期长短的一种氨基酸。通过基因改造手段,科学家已经能够随意延长或缩短小鼠的睡眠时间了。这一成果表明,未来人类也可以通过类似方法来调控生物钟,从而成为生物钟的主人。
美国研究人员还发现,不用基因改造的方法也能调控生物钟。如他们发现了一种能有效把生物钟速度变慢的化合物。通过在老鼠和幼年斑马鱼身上实验,相关效果非常显著。美国科学家们最近又发现,有一种调控植物生物钟的关键蛋白,在果蝇和哺乳动物中也具有相同的功能。
不过,有科学家指出,如果人为调控生物钟,其对健康的长期影响结果还没有明确的答案,在这种情况下,人们自己按照生物钟的自然指令行事,倒不失为防止生物钟紊乱的好方法。但不管怎样,人类不会始终是生物钟的奴隶,这个答案是明确的。