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昼夜节律

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昼夜节律
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昼夜节律(英语:circadian rhythm)又称日夜节律近日节律[1]概日节律[2][3]日变节律[4]生理时钟(physiological clock),是一种生理现象,以内源性、持续的,呈现以约24小时为周期的变动;由日变时钟(circadian clock)所驱动。昼夜节律已在动物植物真菌蓝菌中被广泛观察到,并且有证据表明它们在每个生物中独立进化[5][6]

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人类昼夜节律(24小时)生物钟的一些特性

英语 circadian 源自拉丁语 circa,为大约、大概的意思;拉丁语 diem 是一天、一日之意。合起来,在字面上的意思,是大约一天。

昼夜振荡器(circadian oscillator)则是驱动昼夜节律的中枢机制,使生物的生理节律与昼夜周期相一致,以近24小时为周期而振荡的节律,由基因产物作用于基因启动子所组成的反馈回路或其他反馈回路。

历史

1729 年,法国科学家让-雅克·多尔图·德迈朗英语Jean-Jacques d'Ortous de Mairan在一篇科学论文中首次描述了内源性昼夜节律。他注意到,即使在没有外部刺激的情况下,日本含羞草植物的叶子也会继续以大约 24 小时的模式移动(睡眠运动)。 [7][8]

1962年,德国人尤金·阿绍夫(Jürgen Aschoff)自己在无光状态下度过了大约一周的时间。研究表明,人类昼夜节律,包括睡眠-觉醒、核心体温和尿液中甾体激素,都被证明周期比24小时更长,接近25小时。 [9]。然而,随后使用各种实验条件的研究表明,虽然每个人的昼夜节律不同,但平均周期为24小时10分钟。 [10][11]

对动物的重要性

昼夜节律存在于动物(包括人类)的睡眠和进食模式中。核心体温、脑电波活动、激素产生、细胞再生和其他生物活动也有明显的模式。此外,光周期现象,即生物体对白天或夜晚长度的生理反应,对植物和动物都至关重要,昼夜节律系统在测量和解释日长方面发挥着作用。及时预测季节性的天气状况、食物供应或捕食者活动对许多物种的生存至关重要。虽然不是唯一的参数,但光周期(日长)的变化长度是预测生理和行为季节性时间的最有预测性的环境线索,最显著的是迁徙、冬眠和繁殖的时间[12]

社会与文化

2017年,来自美国的三位遗传学家杰弗理·霍尔(Jeffrey Hall)、迈克尔·罗斯巴希(Michael Rosbash)和迈克尔·扬(Michael Young)因“发现控制昼夜节律的分子机制”而共同赢得诺贝尔生理学或医学奖[13][14]

昼夜节律被视为科学知识转移到公共领域的一个例子[15]

相关条目

参考文献

延伸阅读

外部连接

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