Швейцарський годинник у спадок. Природа розвинула в нас унікальний інструмент відчуття часу

Наш організм має унікальну здатність відчувати час навіть там, де день і ніч не мають значення. Внутрішній годинник, вбудований у нас еволюцією, хоч і має свої межі, не раз ставав корисним для людей, які опинилися в незвичайних ситуаціях. Але що стоїть за цим автономним таймером у нас усередині, вже не перший рік вивчає наука в незліченній кількості досліджень, пише The Conversation.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Почати варто з того, що навіть у такого продуманого та перевіреного часом механізму є свої межі. Іспанська спортсменка Беатріс Фламіні нещодавно провела в печері неймовірні 500 днів і вже на 65-й день зрозуміла, що втратила відчуття часу. Аналогічно в 1962 році француз Мішель Сіффр помилково вважав, що пробув під землею 33 дні, але насправді він перебував там 58 днів. Отже, можна зробити висновок, що природа дала нам інструменти, які допомагають нам вибратися з делікатних ситуацій, але не припускають нашого тривалого перебування в місцях, позбавлених звичних для нас орієнтирів годин і днів.

В основі цього відчуття часу лежать наші біологічні ритми. Подібно до того, як наручний годинник відбиває секунди, наш організм має свій власний внутрішній годинник, що контролює все: від режиму сну й температури тіла до гормонів і обміну речовин. Коли ці ритми порушуються або виходять із синхронізації, це може позначитися на нашому здоров'ї. Наприклад, симптоми астми можуть загострюватися вночі, а проблеми із серцем можуть частіше виникати вранці. Є також дані про те, що деякі види позмінної роботи можуть підвищувати ризик розвитку деяких захворювань, і навіть те, як ми реагуємо на хвороби, може залежати від цих ритмів.

Наш внутрішній годинник формувався протягом мільйонів років, пристосовуючись до обертання Землі та циклу день-ніч. Цей годинник працює в ритмі, який часто називають циркадним ритмом і який приблизно відповідає тривалості дня. Уперше цей ритм був виявлений у плодових мушок у 1970-х роках, і його контролює невелика група генів. Ці гени керують один одним за принципом петлі: один ген посилює роботу іншого, який потім, подібно до гойдалок, вимикає перший ген. Однак увесь цей процес дещо складніший, адже одразу кілька частин працюють разом, щоб забезпечити безперебійну роботу годинника.

У різних видів існують свої версії цих генів, але основна ідея залишається незмінною: гени, активність яких зростає та падає за передбачуваною схемою. Цікаво, що такі ритми є не тільки у тварин, а й навіть у бактерій, грибів і рослин.

Різні чинники, такі як світло, температура та їжа, допомагають підтримувати наш внутрішній годинник відповідно до зовнішнього світу.

А чи почувалися ви коли-небудь млявими та не у своїй тарілці після тривалого перельоту? Це реактивна затримка, відома як джет-лаг. Вона відбувається, коли наш внутрішній годинник не відповідає місцевому часу. Хороша новина полягає в тому, що наш організм може перебудовуватися, використовуючи сигнали з навколишнього середовища. Світло відіграє в цьому важливу роль. Якщо ми бачимо світло на початку ночі, то це може уповільнити хід нашого годинника, а світло наприкінці ночі прискорює його. Однак світло в середині дня не чинить істотного впливу на годинник. Для того, щоб перебудуватися на годинникову різницю в часі, нам потрібно близько доби, тому подорож на захід дещо простіша, ніж на схід. Саме тому такі люди, як Фламіні та Сіффр, почувалися розсинхронізованими й дезорієнтованими в часі, перебуваючи в ізоляції глибоко під землею.

Крім наших добових ритмів, у природі є й інші, не менш дивовижні хронометри. Багато тварин і рослин дотримуються сезонних закономірностей, наприклад, мігрують або цвітуть у певну пору року. Морські мешканці також мають унікальні ритми, на які впливають не тільки день і ніч, а й фази Місяця та припливи з відпливами.

У 2020 році було зроблено дивовижне відкриття: глибоководні мідії, що живуть в екстремальних умовах на глибині 1700 метрів, також мають біологічні ритми. Це підкреслює, що дотримання часу необхідне для життя навіть у найскладніших умовах.

Наш організм оснащений складними системами обліку часу, які впливають на все — від сну та здоров'я до реакції на навколишнє середовище. Це поєднання біології та навколишнього світу доводить, наскільки ми взаємопов'язані з планетою та наскільки великий, хоч і не очевидний, вплив чинять на нас повсякденні навколишні елементи природи. У міру того, як наука продовжуватиме вивчати ці ритми, ми, ймовірно, дізнаємося ще більше про те, як вони визначають наше життя.

Раніше Фокус писав про білок, який збиває наш біологічний годинник і цим провокує недугу. У новому дослідженні білок під назвою YAP, відомий своєю роллю в зростанні клітин, тепер пов'язали з порушенням ритму нашого циркадного годинника та провокуванням раку.

Також Фокус писав про те, що переведення часу дійсно згубно впливає на наш сон, але не так, як ми думали. Нове дослідження свідчить про те, що ми страждаємо під час переходу на зимовий час, а зовсім не на літній, як могли б припустити раніше.

Цей матеріал має виключно інформаційний характер і не містить порад, які можуть вплинути на ваше здоров'я. Якщо ви відчуваєте проблеми, зверніться до фахівця.