“小粗心,你怎么一清早就哈欠打個(gè)不停?。俊敝芤辉缟?,小好問(wèn)關(guān)切地問(wèn)旁邊的小粗心。
“昨天睡得太晚了?!毙〈中囊贿吇卮鹨贿叴蛑?。
小靈通說(shuō):“難怪生物鐘被擾亂了?!?/p>
小粗心有些不以為然地說(shuō):“沒(méi)關(guān)系,等下再去補(bǔ)個(gè)回籠覺(jué)就行了?!?/p>
“小粗心,放假也不能睡得太晚。你可別小看生物鐘,擾亂了它可能會(huì)導(dǎo)致很多不良后果哦!”奧秘精靈說(shuō),“看來(lái)有必要帶你們仔細(xì)了解一下生物鐘的相關(guān)知識(shí)了。”
何為生物鐘
“放假了晚睡還能引起疾病,不會(huì)吧?”小粗心半信半疑地問(wèn)。
“這個(gè)說(shuō)來(lái)話(huà)長(zhǎng),咱們不妨先來(lái)搞清楚到底什么是生物鐘,它有什么作用和用途。在你們的印象里,生物鐘到底是指什么呢?”
小靈通首先說(shuō):“生物鐘就是我們身體產(chǎn)生的一種生活‘慣性,比如晚上幾點(diǎn)睡覺(jué),白天幾點(diǎn)睡醒等?!?img alt="" src="https://cimg.fx361.com/images/2017/03/10/kxqm201512kxqm20151204-1-l.jpg" style="">
小好問(wèn):“我知道,其實(shí)動(dòng)物也有生物鐘。在危地馬拉有一種第納鳥(niǎo),它每過(guò)30分鐘就會(huì)‘嘰嘰喳喳地叫上一陣子,而且誤差只有15秒,因此當(dāng)?shù)厝司陀盟鼈兊慕新晛?lái)推算時(shí)間,稱(chēng)為‘鳥(niǎo)鐘?!?/p>
小粗心:“我叔叔經(jīng)常出國(guó),每次出國(guó)回來(lái)都說(shuō)生物鐘紊亂了,要倒時(shí)差,晚上睡不著,白天睡不醒?!?/p>
【關(guān)主釋答】
你們所說(shuō)的是生物鐘的部分內(nèi)容,不太全面。
總的來(lái)說(shuō),生物鐘又稱(chēng)生理鐘。它是生物體內(nèi)的一種無(wú)形的“時(shí)鐘”,實(shí)際上是生物體生命活動(dòng)的內(nèi)在節(jié)律,它是由生物體內(nèi)的時(shí)間結(jié)構(gòu)序所決定的。生物鐘對(duì)于休息和活動(dòng)有很強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)作用。通常來(lái)說(shuō),人體生物鐘與當(dāng)?shù)貢r(shí)間是同步的。夜間,你會(huì)感覺(jué)疲憊;早晨,你會(huì)感到精力充沛。當(dāng)你的生物鐘與你所處環(huán)境不同步時(shí),你就能感覺(jué)到時(shí)差;這會(huì)同時(shí)對(duì)你的生理機(jī)能和新陳代謝產(chǎn)生影響。就像小粗心的叔叔那樣,如果從東半球飛到了西半球,時(shí)差顛倒,在最初的幾天里會(huì)出現(xiàn)晚上睡不著、白天睡不醒的狀態(tài)。
除了人類(lèi)有自己的生物鐘,自然界的眾多生物也有其生物鐘。在南非有一種大葉樹(shù),它的葉子每隔兩小時(shí)就翻動(dòng)一次,因此當(dāng)?shù)鼐用穹Q(chēng)其為“活樹(shù)鐘”;在非洲的密林里有一種報(bào)時(shí)蟲(chóng),它每過(guò)一小時(shí)就變換一種顏色,在那里生活的家家戶(hù)戶(hù)把這種小蟲(chóng)捉回家,觀察它變色以推算時(shí)間,這種小蟲(chóng)被稱(chēng)為“蟲(chóng)鐘”。
生物鐘如何形成
奧秘精靈進(jìn)一步解釋說(shuō):“為了適應(yīng)地球自轉(zhuǎn)引起的晝夜改變,尤其是光線(xiàn)強(qiáng)度和溫度,地球生物會(huì)通過(guò)生物鐘調(diào)控自己的活動(dòng),大多數(shù)生物的生物鐘周期與地球自轉(zhuǎn)周期相符,大約是24小時(shí)。那么,這個(gè)周期到底是怎樣決定并執(zhí)行下來(lái)的呢?”
小粗心:“那還不是在日復(fù)一日的生活中形成的,習(xí)慣成自然嘛?!?/p>
小靈通:“我認(rèn)為是大腦中的某個(gè)區(qū)域記錄下了我們的生活習(xí)慣,并在相應(yīng)的時(shí)間對(duì)我們的身體發(fā)出指令。”
小好問(wèn):“是地球氣候、溫度,包括日升日落等外部環(huán)境對(duì)我們產(chǎn)生了影響,而我們的身體從中找到了自身的規(guī)律,并加以延續(xù)?!?/p>
【關(guān)主釋答】
雖然你們的解釋各不相同,但都指出了生物鐘周期的形成過(guò)程。那么影響和控制生物鐘的關(guān)鍵到底在何處?
傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為,生物鐘應(yīng)該存在于大腦中,但對(duì)于具體位置的說(shuō)法又各不相同。有人認(rèn)為生物鐘的確切位置在下丘腦前端,視交叉上核內(nèi),該核通過(guò)視網(wǎng)膜感受外界的光與暗,使之和體內(nèi)的時(shí)鐘保持同一節(jié)奏;也有人認(rèn)為,生物鐘與體內(nèi)的褪黑素有關(guān),由于褪黑素是松果腺所分泌,因此生物鐘也應(yīng)該位于松果體上。
后來(lái)產(chǎn)生了外界信息所導(dǎo)致的外源說(shuō)、生物體內(nèi)在因素決定的內(nèi)源說(shuō)和生物體與環(huán)境相互作用的綜合說(shuō)等。外源說(shuō)認(rèn)為,某些復(fù)雜的宇宙信息是控制生命節(jié)律現(xiàn)象的動(dòng)因,如電場(chǎng)變化、地磁變化、重力場(chǎng)變化、宇宙射線(xiàn)等引起了人的生命節(jié)律的周期性。內(nèi)源說(shuō)認(rèn)為,生物鐘純粹是由人體自身內(nèi)在的因素決定的。對(duì)夜間活動(dòng)的倉(cāng)鼠的試驗(yàn)表明,在外界條件變化的情況下,如地球自轉(zhuǎn)方向相反,仍然有相似的節(jié)律。人在恒溫和與外界隔絕的地下,也表現(xiàn)出近似于24小時(shí)的節(jié)律。綜合說(shuō)則是人體與環(huán)境相互作用的理論。
最近有科學(xué)家首次在原子水平上證明,我們體內(nèi)的DNA及其附帶的蛋白小分子可以通過(guò)結(jié)構(gòu)調(diào)控產(chǎn)生24小時(shí)節(jié)律。
關(guān)于生物鐘的科學(xué)運(yùn)用
“人體大約有10%的基因?qū)儆谏镧娀?,這些基因會(huì)產(chǎn)生某種振蕩規(guī)律,并且不同時(shí)段振蕩幅度不一樣,當(dāng)達(dá)到最大振幅時(shí),也就是其精神狀態(tài)運(yùn)作最佳的時(shí)刻,也是最合適我們做事的時(shí)刻。”奧秘精靈看了一眼小粗心說(shuō),“科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)某一種生物鐘基因就是跟心血管功能有關(guān)的基因。所以,擾亂生物鐘真正可怕的結(jié)果是會(huì)讓人產(chǎn)生一些可怕的疾病,比如糖尿病、高血壓、心臟病,甚至癌癥等?!?/p>
“后果這么嚴(yán)重?”一旁的小粗心震驚了。
小好問(wèn)說(shuō):“那咱們以后還是別晚睡晚起了。”
“其實(shí),科學(xué)家還利用生物鐘進(jìn)行了一些有益的嘗試和實(shí)驗(yàn)。你們覺(jué)得生物鐘能用來(lái)進(jìn)行哪些改造呢?”
小靈通回答:“可以通過(guò)基因改造,讓人形成穩(wěn)定的生物鐘?!?/p>
小好問(wèn)接著說(shuō):“沒(méi)錯(cuò),把一些夜貓子變成早睡早起的人,預(yù)防某些疾病的發(fā)生?!?/p>
小粗心:“制造更多能報(bào)時(shí)的動(dòng)植物!”
【關(guān)主釋答】
哈哈,你們的想法真是有意思??茖W(xué)家所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)其實(shí)跟你們的想法有些類(lèi)似,美國(guó)科學(xué)家就將生物鐘所具有的節(jié)律性第一次實(shí)現(xiàn)了“移植”,讓原本沒(méi)有“時(shí)間觀念”的生物從此有了新的“計(jì)時(shí)器”。比如細(xì)菌,細(xì)菌活動(dòng)沒(méi)有明顯的時(shí)間性,但研究人員把一種生物鐘插入到大腸桿菌中,讓它們也有了一天24小時(shí)的活動(dòng)規(guī)律。將來(lái)這種微生物計(jì)時(shí)器可能用在生物計(jì)算機(jī)中,或用來(lái)開(kāi)發(fā)幫人們克服時(shí)差的益生菌。
其實(shí)呢,具備生物鐘的生物就好像體內(nèi)有一塊無(wú)形的“時(shí)鐘”,讓這些生物體存在天然的節(jié)律性。這些節(jié)律讓生命活動(dòng)發(fā)生改變,并依照制度維持著特定的狀態(tài)。一方面,我們應(yīng)當(dāng)遵循自身的生物鐘來(lái)生活。另一方面,我們可以大膽預(yù)測(cè),隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展,當(dāng)生物鐘“移植”技術(shù)得以普及,在實(shí)現(xiàn)了任意安置的同時(shí),還功能可控,那么未來(lái)不僅是微生物,甚至任何一種生物都有可能被這種“時(shí)鐘”操控。這并非癡人說(shuō)夢(mèng),科學(xué)的世界里沒(méi)有不可能!