Биологические ритмы и их влияние на все живое

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

ОТДЕЛ ОБРАЗОВАНИЯ АДМИНИСТРАЦИИ ЧАПЛЫГИНСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ЛИЦЕЙ №1 г. ЧАПЛЫГИНА

III МЕЖРАЙОННАЯ ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ УЧЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ «ЭКО-БИ»

СЕКЦИЯ: БОТАНИКА. МИКОЛОГИЯ.

Биологические ритмы и их влияние на все живое

Бугрова Анастасия Александрова

МБОУ ЛИЦЕЙ №1 г. Чаплыгин, 10 класс

Научный руководитель:

Агафонова Наталья Александровна

ЧАПЛЫГИН - 2012



Оглавление

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Общая характеристика биологических ритмов

1.2 Роль биоритмов в существовании растений

1.3 Влияние биоритмов на жизнь животных

1.4 Биологические ритмы человека

2. Материал и методика

3. Результаты и их обсуждение

4. Выводы

Заключение

Информационные источники

Приложение



Введение

Многие поколения ученых стремились понять и постичь человека. За годы изучения жизнедеятельности организмов простейших, растений и животных ими было выявлены множество циклически и периодически повторяемых процессов. В жизнедеятельности всех организмов помимо сна немало других проявлений суточного и годичного ритмов. Однако сон и бодрствование - один из наиболее изученных нам циклов. Еще, будучи ребенком человек, понимает, что ночь предназначена для отдыха, а день для работы. Но как мы понимаем, когда надо спать, а когда работать? Примерно в шестидесятых годах ученые сделали огромнейший рывок на пути к изучению природы биологических часов. Сейчас за годы изысканий нам стало очень многое известно. Так, например что биологические часы не поддаются влиянию температуры и давления. В многоклеточных организмах все часы всех клеток должны идти согласовано, образуя иерархическую систему: часы отдельных клеток управляются часами органа, часы всех органов настраиваются по часам центральной нервной системы (если она есть), а в ней - в мозге - есть главные часы организма. Знаем, что биологические часы активны, в отличие от солнечных часов, и эндогенны, т.е. внутри каждой клетки есть периодический процесс, отмеривающий единицы времени. При этом ход внутриклеточных часов можно подстраивать по фазе - «подводить стрелки» соответственно с периодическими процессами окружающей среды, прежде всего суточным вращением Земли. Следовательно, биологические часы зависят от положения Солнца и Луны. Множество опытов и экспериментов было проведено для доказательства существования биологических часов, однако эта тема все еще остается открытой.

Возможность проведения опытов по доказательству существования биоритмов привлекла меня, и я решила выбрать именно эту тему.

Цель работы: доказать в лабораторных условиях существование биологических часов.

Задачи:

1. Провести анализ литературных источников по проблеме исследования.

2. Выяснить, как проявляются биологические часы у бактерий, растений и животных.

3. Доказать с помощью экспериментов над растениями существование биоритмов во всех живых организмах.

4. Подвести итог опытам и сделать вывод о наличии механизма поддерживающего периодичность процессов.

Объект исследования: кислица и ветка сирени.

Предмет исследования: влияние биоритмов на процессы в организме и востребованность в одно и многоклеточных организмах.

Актуальность работы заключается в привлечении внимания населения к изучениям биоритмов, результатам исследований.



1. Литературный обзор

1.1 Общая характеристика биологических ритмов

Сейчас дети и взрослые часто не успевают выспаться, поесть, отдохнуть, но ведь все это приводит к нарушению в организме, а как следствие болезням. При сбое режима в числе первых страдают биоритмы, заложенные природой. Поэтому еще с древних времен ученые приступили к изучению механизма поддержания периодически повторяющихся процессов в организме. Названный позднее биологическими часами. Актуальность исследований невозможно переоценить. Люди смогли бы правильно составлять расписание рабочего дня и выходного, дети изучали бы новое в самые плодотворные часы, а остальное время расходовалось для закрепления пройденного материала.

Для начала необходимо сказать пару слов о том, что такое биоритмы. Это периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений. Только при исправности этого механизма возможны полноценная жизнь, сохранение здоровья и продление жизни. Этими проблемами занимается наука хронобиология (от греческого chronos - время). Возникновение биоритмов теснейшим образом связано с ритмическими процессами в природе. Это - движение небесных тел, смена времен года, дня и ночи, морские приливы и отливы, солнечная активность, физиологические процессы и т.д. Основные ритмы в природе, наложившие свой отпечаток на все живое на Земле, возникли под влиянием вращения Земли по отношению к Солнцу, Луне и звездам. Солнечные сутки (свет - темнота) - 24 часа. Лунные сутки (приливы и отливы) - 24,8 часа. Звездные сутки - 29,5 суток (строго согласованы с фазами Луны). Классификация биоритмов весьма разнообразна. Во-первых, по времени зацикливания ритма. Бывают суточные, недельные, месячные, сезонные и годовые биологические часы. Во-вторых, по средней частоте. Такие как микроритмы (от долей секунд до 30 минут), среднечастотные (от 30 мин. до 28 ч.), мезоритмы (от 28 часов до 6-7 дней), макроритмы (от 20 дней до 1 года), мегаритмы (десятки и сотни лет). А также ритмы бывают экзогенные и эндогенные, то есть внешние и внутренние.

Также надо упоминать о своде правил действия биоритмов у всего живого.

1. Биоритмика - это свойство присущее всем живым организмам от одноклеточных до всей биосферы.

2. Биоритмы - это важнейшие регуляторы функций организма, обеспечивающие гомеостаз, динамическое равновесие и процессы адаптации в биологических системах.

3. Биоритмы закладываются при рождении, но с течением времени могут модифицироваться в зависимости от влияния внешней среды.

4. Биоритмы чувствительны к химическим препаратам и физической природой. В соответствии с этим необходимо принимать препараты строго по инструкции в определенное время.

1.2 Роль биоритмов в существовании растений

Началось изучение биологических часов с растений. Прародителями стали античные философы, в трудах которых можно найти множество упоминаний о цикличности тех или иных процессов. С приходом средних веков интерес к этой теме не исчез. Ф. Бэкон, Т. Браге, И. Кеплер и многие другие пытались найти ответы на все интересующие вопросы. Первым ученым, заметившим и описавшим движение листьев, стал секретарь Парижской королевской академии наук Жан-Жак де Мэран, астроном и математик. Он заметил, что ночью фасоль опускает листья, а перед рассветом поднимает. Эти движения были названы «никтинастическими». И де Мэран сделал важнейший опыт: поместил фасоль в темную комнату - в темноту и днем и ночью - и наблюдал, что движения листьев продолжаются и без изменения освещенности: поднимаются, когда наступает день, несмотря на то, что в комнате все равно темно, и опускаются ночью.

Немногим позднее него биологические часы у растений начал изучать К. Линней. Он создал известные «цветочные часы». Механизм их был прост. Цветы каждый солнечный день открывались каждый в свое время:

в 3-5 часов - Козлобородник луговой

в 4-5 часов - Цикорий дикий / Кульбаба Горчак

в 5 утра - Осот огородный / Осот луговой / Красноднев

в 5-6 часов - Одуванчик обыкновенный / Скерда кровельная

в 6 часов - Ястребинка зонтичная

в 6-7 часов - Бурачек / Осот полевой / Ясгребинка волосистая

в 7 часов - Кукушкины слезки / Венечник луговой / Латук огородный / Кувшинка белая

в 7-8 часов - Очный цвет полевой / Туника проросшая

в 9 - 10 часов - Ноготки полевые / Торичник

в 20 часов - Красноднев рыжий

И закрывались:

в 10 часов утра - Цикорий дикий / Латук огородный Осот полевой

в 10-11 часов утра - Очный цвет полевой

в 11 - 12 часов - Осот огородный

в 12 часов дня - Ноготки полевые / Осот луговой

в 13 часов - Туника проросшая / Ястребинка зонтичная

в 14 часов - Ястребинка степная

в 15 часов - Торичник

в 15-16 дня часов - Венечник разветвленный / Ястребинка волосистая

в 17 часов - Кувшинка белая / Ястребинка сизая

в 19-20 часов - Красноднев рыжий

в 21 час - Дрема луговая / Табак душистый

в 20-22 часов - Одуванчик обыкновенный.

Но его «часы» подходят лишь к г. Упсала в котором ученый их изобрел. Ведь в каждом районе «стрелки» ходят по-разному.

За открытием шведского учения за ним потянулись многие другие. Множество исследований проведено по теме биологических часов в растениях. Например, работа одного из первых современных ученых, который занялся ритмами у растений, Эрвина Бюннинга, профессора ботаники в университете в Тюбингене, Германия. Обобщая результаты проведенных исследований необходимо сказать, что у растений свет и темноту воспринимает каждая клетка. Особый пигмент -- фитохром заряжается положительно под действием изменений спектрального состава света при восходе солнца и теряет положительный заряд под действием изменений светового спектра при закате солнца. Передача возбуждения от пигмента к плазме клеток происходит при участии того же вещества (ацетилхолина), которое служит переносчиком возбуждения в нервной системе животных. С помощью фитохрома клетки растений могут, как бы отсчитывать «светлое» и «темное» время.

Установлено, что у растений есть 13 физиолого-биохимических процессов, протекающих в их организме с определенным ритмом, т. е. с размеренным чередованием усиления и ослабления. Например, открывание и закрывание цветков, замыкание и размыкание устьиц, усиление и ослабление фотосинтеза, транспирации, дыхания и т. п. В Индии есть растение десмодиум, которое постоянно через каждые 1,5--2,5 мин то поднимает, то опускает свои прилистники. Эти движения -- следствие постоянной пульсации плазмы в клетках растения.

1.3 Влияние биоритмов на жизнь животных

Следующим этапом на пути к познанию стало изучение биоритмов на насекомых. Минис и Питтендрих заметили, что у бабочки Pectinophora вылупление яиц находиться под контролем циркадианного осциллятора. Описав явление, они провели ряд экспериментов, в ходе которых, используя импульсное и ступенчатое воздействие света и изменяя температуру, синхронизировали ритмы вылупления.

Наконец, после долгих исканий повторяющихся процессов у растений и насекомых, ученые перешли к исследованиям биоритмов у животных. У особей со слабо развитой психикой не способных контролировать процессы своей жизнедеятельности, эту функцию выполняют биоритмы. Удобным объектом для изучения механизмов циркадиальных ритмов оказался морской брюхоногий моллюск Aplysia; его впервые использовал с этой целью Ф. Струмвассер из Калифорнийского технологического института в 1965г. У аплизий, как и у большинства других животных, наблюдаются суточные изменения подвижности: эти малюски активны днем и неактивны ночью. Многие другие животные тоже активны днем, однако некоторые (например, теплокровные ночные хищники) активны в темное время суток. Вспомним экологию дикого кабана: в безопасных условиях он ведет дневной образ жизни, но при угрозе появления охотников изменяется время его активности. А у птиц важнейшим фактором интеграции ритмов поведения выступает свет. Светом изменяются такие суточные ритмы активности птиц, как интенсивность пения, гнездостроение, поиски пищи.

У птиц имеется два пика активности: утренний и вечерний. В середине дня взрослые птицы находятся у гнезда с выводком (отдыхают). В это же время наименее активны и хищники, поскольку гнезда охраняются. Здесь наблюдается синхронизация суточных ритмов во взаимоотношении хищник-жертва. Такая синхронизация играет значительную роль в природных условиях, способствуя поддержанию экологического равновесия, стабилизации численности популяции.

Говоря о птицах необходимо сказать, о том насколько точно они ориентируются по Солнцу. Если пингвина, обитающего на берегах Антарктиды, завезти в глубь материка и там выпустить, он всегда начинает двигаться на север. Правда, он редко берет курс на свою колонию, но непременно следует в сторону побережья: близость к воде имеет в жизни пингвинов первостепенное значение, так как питаются они только рыбой, которую ловят в море. Добравшись до берега, где ему обеспечен прожиточный минимум - ежедневная порция рыбы, пингвин уже с помощью другого механизма принимаются искать колонию, из которой был насильственно увезен. Направление на север пингвины определяют, ориентируясь по Солнцу, а поскольку оно перемещается по антарктическому небосклону, пингвины с помощью внутренних часов вносят поправку на видимое движение светила. Если небо полностью затянуто облаками, пингвин семенит то в одну, то в другую сторону, не в состоянии правильно выбрать направление. Густав Крамер своим классическим экспериментом развеял все сомнения. Он за некоторое время посадил кочующих птиц в клетку. Когда время подошло, они начали беспокойно двигаться по клетке, но не хаотично, а по движению Солнца и своих миграционных путей. Мелкие птицы обычно летят по ночам, а днем кормятся. Более крупные особи наоборот.

У птиц кроме суточных часов также ярко выражены сезонные ритмы. Большая часть птиц совершают перелеты с наступлением холодов. Сигналом для начала путешествия у них служит изменение продолжительности светового дня.

Интересно как птицы ориентируются и безошибочно находят путь. Самой интересной птицей в данном контексте является обученный почтовый голубь. Он может не только определить направление своего полета, а также определить местонахождение пункта прибытия и выбрать к нему наиболее краткий путь. Если почтового голубя увести за 1000 км и выпустить, он полетит к родной голубятне наиболее кратчайшим путем.



1.4 Биологические ритмы человека

И, конечно, заключительным шагом на пути к раскрытию тайны стало изучение человека, которое в настоящее время все еще ведется. Жизнь человека подчиняется биологическому механизму, который состоит из многих взаимосвязанных циклов, каждый из которых имеет свои законы и своё расписание. В изучение биологических ритмов значительный вклад внесли русские и советские учёные. Над проблемой восприятия времени животными и человеком работали И.М. Сеченов, И.П. Павлов, В.М. Бехтерев. Н.Е. Введенский и А.А. Ухтомский дали научное объяснение закономерностям ритмических воздействий на клетку и явлению «усвоения» клеткой внешнего ритма. Основатель гелиобиологии А.Л. Чижевский изучал влияние солнечных ритмов на биологические объекты. Роль биологических ритмов в регуляции функций организма и их изменениях в условиях космического полёта освещены в работах В.В. Ларина.

Все исследователи сошлись во мнении, что человек со временем почти перестал пользоваться своими суточными часами. В современной жизни они почти утратили свою надобность, поскольку мы постоянно при себе имеем наручные часы. Однако при необходимости мы можем встать вовремя, и даже не смотря на часы определить время, когда необходимо поесть. Не это ли доказательство существования механизма под названием «биологические часы»?!

Было проведено огромное множество экспериментов, которые можно считать классическими. Некоторые из них я опишу.

Мишель Сифр, отважный молодой французский исследователь пещер, перешедший от геологических к биологическим работам. Он со своими коллегами спустились в холодные серые пещеры и, устроившись там, стали изучать каково будет поведение организма. Безусловно, такие опыты нельзя назвать безопасными.

После этого в более безопасных условиях провели исследования физик Рютгер Вивер и Юрген Ашофф. Реконструированный пустой бункер под Мюнхеном, они превратили в экспериментальную исследовательскую лабораторию, где два испытуемых проводили в полной изоляции несколько недель. У каждого из них была жилая комната, кухня и ванная. Помещения были устроены так, что все внешние факторы были исключены. Естественно, участники не могли знать, сколько времени провели уже в бункере. Измерялся целый ряд параметров. Двигательная активность устанавливалась с помощью датчиков, установленных под полом, а температура - ректальным термометром. Во время эксперимента испытуемым предлагались различные психологические тесты, производился сбор и химический анализ мочи. Вивер обобщил результаты наблюдений более двухсот участников этих опытов в монографии "Циркадная система человека".

Возникает вопрос: «Что чувствует человек лишенный привычного способа измерения времени? Каково его моральное состояние? Чем отличается жизнь на поверхности от жизни вне времени?». Огромное количество людей проявило желание поучаствовать в эксперименте. При опросе желающих Вивер и Ашофф выяснили, что люди хотят пожить без обязанности. Большинство испытуемых проводили время за чтением, письмом и слушанием музыки; студенты иногда пользовались возможностью готовиться к экзаменам в мирной и спокойной обстановке. Каждый раз случалось так, что участники удивлялись, когда им сообщали, что обусловленное время истекло. Эксперимент в пещере, проводимый Сифром и его коллегами, также продемонстрировал типичную недооценку прошедшего времени: когда завершился пятимесячный экспериментальный период, испытуемый был убежден, что он провел в изоляции лишь три месяца. Изменения диаграмм сна - бодрствования, происходящие в изоляции, показывают, откуда возникает такая недооценка. Испытуемый, который в течение первых трех дней эксперимента имел информацию о реальном времени, спал с 11 часов вечера до 7 утра, как обычно. Начиная с четвертого дня, вся эта информация устранялась. В первый же вечер после этого испытуемый лег спать на сорок минут позже и проснулся на следующее утро уже в 8 часов. Однако он не заметил сдвига в режиме дня. Каждые последующие сутки он ложился и вставал на час позже, чем накануне. Таким образом, субъективные сутки участника исследования состояли не из 24, а из 25 часов. На 13-е сутки существования "вне времени" (или на 16-е сутки опыта) он лег спать в 10 ч. 40 мин. утра вместо 11 часов вечера, а проснулся в 8 вечера. Теперь фаза его цикла сон - бодрствование была сдвинута ровно на 12 часов. Если продолжить эксперимент, то можно обнаружить, что через 25 суток испытуемый заявит, что прошло только 24 субъективных дня и ночи. Живя в обстановке, не содержащей указателей реального времени, человек, руководствуясь только своим собственным отсчетом, обнаружит, что прошло всего 24 дня, а на самом деле 25. Если продлить опыт на несколько недель, то внезапно субъективный период бодрствования может подскочить от 17 часов до 34, а время сна от 8 часов до 18! Другими словами: испытуемый перейдет от 25-часовых субъективных суток на 50-часовые, но он вновь не ощутит даже этого столь резкого изменения. В конце опыта количество суток, проведенных им в одиночестве, по его субъективным подсчетам, будет много ниже реального значения.

Независимо от того, содержат ли субъективные сутки испытуемого 25 или 50 часов, соотношение сна и бодрствования мало меняется. В нашем случае испытуемый проводил около одной трети всего времени во сне в условиях временной изоляции, т. е. столько же, сколько и в нормальных условиях. У короткоспящего отношение времени сна ко времени бодрствования оставалось небольшим и в условиях изоляции от времени, хотя абсолютное время сна возрастало.

В этих условиях распределение стадий сна претерпевает некоторые типичные изменения: хотя в обычных условиях эпизоды парадоксального сна удлиняются от цикла к циклу, в бункере этого не происходит. Здесь первый эпизод парадоксального сна возникает вскоре после засыпания испытуемого, т. е. латентность парадоксального сна невелика, и длительность этого эпизода такая же, как и у всех последующих. Процент парадоксального сна остается неизменным. В отличие от парадоксального сна распределение глубокого медленного сна в условиях изоляции от времени мало изменяется.

25-часовый ритм сна - бодрствования соответствует среднему периоду ритма температуры тела, который, как показал Вивер, близок к 25 часам. Он может варьировать между индивидуумами: у одного ритм может быть 24,7 часа, у другого - 25,2, но важно то, что у каждого человека точная длительность его собственного индивидуального ритма поддерживается с поразительной точностью на протяжении длительного времени. Биологические ритмы, которые наблюдаются в этой ситуации, столь явно отличаются от 24-часовой периодичности вращения Земли, что представляется маловероятным, что они вызваны некими скрытыми влияниями окружающей среды. Должно быть, они запускаются какими-то, некими "внутренними часами" в организме.

В конце 50-х годов английская ученая по имени Мери Лоббан и ее коллеги провели необычный эксперимент. Они вместе с несколькими испытуемыми провели лето на далеком Севере, на Шпицбергене, являющемся территорией Норвегии, где полярный день не дает указаний для отсчета реального времени суток. 12 участников были разделены на две группы и им раздали ручные часы, с которыми были проделаны определенные манипуляции втайне от испытуемых. У одной группы часы "убегали", так что часовая стрелка совершала полный оборот не за 12 часов, как обычно, а лишь за 10 с половиной. У другой группы часы, наоборот, отставали, так что часовая стрелка обегала циферблат за 13 с половиной часов.

Ритм сон - бодрствование у участников немедленно адаптировался к этим условиям: они переходили на 21-часовые или на 27-часовые "сутки", не замечая этого. Однако отнюдь не все биологические ритмы организма можно было обмануть такой манипуляцией с часами. Например, концентрация калия в моче продолжала колебаться в ритме, соответствовавшем почти в точности 24 часам. С испытуемыми произошло то, что называется внутренней десинхронизацией (десинхронозом), явлением, которое возникает, когда некоторые из биологических ритмов организма становятся не в фазе с другими, так что вся тщательно настроенная ритмическая система дезорганизуется.

Десинхронизация ритма сон - бодрствование по отношению к другим циркадным ритмам часто наблюдалась в опытах с изоляцией. Температура тела обычно демонстрирует стабильный ритм с периодом 25 часов, даже если периодичность ритма сон - бодрствование значительно варьирует. Различная длина этих периодов приводит к постоянному изменению фазовых соотношений между различными ритмами. Когда опыты проводятся в условиях "изоляции от времени", то вначале все ритмы у испытуемого находятся в состоянии синхронизации, когда начало сна, как и положено, совпадает с нижней точкой температурного цикла. По мере развития внутренней десинхронизации испытуемый день ото дня ложится спать в различные фазы температурного цикла.

Из всех этих опытов можно сделать вывод о том, что, во-первых, каждый орган четко соблюдает «свой час», во- вторых, правильная организация времени поможет сохранить здоровье. Так, например печень наиболее активна- с 1 до 3 часов ночи; легкие - с 3 до 5 часов утра; толстая кишка - с 5 до 7 часов утра; желудок - с 7 до 9 часов утра; селезенка и поджелудочная железа - с 9 до 11 часов утра; сердце - с 11 до 13 часов дня; тонкая кишка - с 13 до 15 часов дня; мочевой пузырь - с 15 до 17 часов дня; почки - с 17 до 19 часов вечера; органы кровообращения, половые органы - с 19 до 21 часов вечера; органы теплообразования - с 21 до 23 часов ночи, а желчный пузырь - с 23 до 1 часу ночи. Кроме этого необходимо помнить, что при составлении расписания и распределении домашних заданий необходимо учитывать изменение работоспособности в течение суток и в течение недели. Начало дня у взрослых и 1-ый урок у детей - время, когда мы только приступаем к умственной деятельности. Через час-два наша работоспособность резко возрастает. Через два-три часа упорной работы происходит снижение умственной деятельности. Это относится к первым и вторым сменам в равной степени. Понедельник - фаза врабатывания после выходного дня, вторник и среда - увеличение работоспособности, в четверг и пятницу - снижение, а в субботу - 50 на 50%, то есть некоторый подъем обусловлен эмоциями ожидания воскресенья, связанного с другими видами деятельности.

Но, безусловно, нельзя сказать это обо всех. Ведь человек индивидуален. Но все, же каждый из нас относиться по типу активности к «жаворонкам», «голубям» или «совам».

«Жаворонки» - люди, у которых среднечастотные ритмы сдвигаются вперед, то есть имеющие синдром опережающей фазы сна. Они спят столько же времени, сколько остальные, но их ритм отхода ко сну сдвинут на более ранний вечер. Они рано хотят спать, быстро засыпают и очень рано встают в одни и те же утренние часы. Люди-жаворонки, лучше, чем совы, переносят сбои биоритмов при перелёте с запада на восток.

«Голуби» - люди дневного типа. Их циркадный ритм наиболее приспособлен к обычной смене дня и ночи. Период их наилучшей умственной и физической активности отмечается с 10 до 18 часов. Они лучше адаптированы к смене света и темноты.

«Совы» - люди, у которых наблюдается отставание фазы сна. Они легче приспосабливаются к работе в ночную смену и трехсменному труду. Совы лучше контролируют ритм сон-бодрствование по сравнению с другими людьми. Они предпочитают ложиться спать позже 23-24 часов, но зато им тяжелее вставать в ранние утренние часы. Многим совам импонирует их ночная жизнь.

Однако надо сказать, что люди частенько выбирают профессию не подходящую к их типу. К примеру, рабочие в ночную смену должны быть совами. Творческие профессии - это сфера деятельности по большей части сов. Работа на природе придется по душе жаворонкам. Офисные рабочие и люди в сфере обслуживания преимущественно голуби.

Но в любом случае необходимо соблюдать распорядок дня. Если же человек в системе пренебрегает своими биологическими, часами это может привести к заболеваниям различного рода. От ожирения и до преждевременного старения.

Надо упомянуть и о «модной» в конце XIX века теории трех ритмов. С первого дня человека запускаются физический, эмоциональный и интеллектуальный ритмы.

* Физический цикл равен 23 дням. Он определяет энергию человека, его силу, выносливость, координацию движения.

* Эмоциональный цикл равен 28 дням и обусловливает состояние нервной системы и настроение.

* Интеллектуальный цикл (33 дня) определяет творческую способность личности.

Любой из циклов состоит из двух полупериодов, положительного и отрицательного. Однако позже она была экспериментально опровергнута.

Но нельзя забывать, что кроме суточных и околосуточных ритмов у человека также ярко выражены сезонные ритмы. Зимой нас преследует сонливость, снижение работоспособности, плаксивость и депрессии под влиянием холодного климата и недостатка солнечного света, а также витаминов в повседневном рационе. Также для этого сезона характерно снижение функции щитовидной железы, что в большей степени и вызывает все эти нарушения здоровья и настроения. Весной больше всего людей беспокоит состояние кожи. Очень часто именно весной появляются мешки под глазами, кожа становится менее упругой, появляются пигментные пятна или раздражения... Летом происходит резкий всплеск заболеваний ангиной - борясь с жарой, люди употребляют холодные напитки и едят мороженое. Предупредить заболевание помогут процедуры закаливания горла, когда ежедневно, утром и вечером, полоскать рот и горло водой с температурой чуть ниже комнатной. Если добавить в воду немного пищевой содой - процесс закаливания горла пройдёт быстрее, кроме того, таким образом можно избавиться от неприятного запаха изо рта. Постепенно температуру воды можно понижать. Трудно избежать некоего «трагизма» в настроении в то время, когда наблюдается засыпание природы, солнечные деньки сменяются дождливыми унылыми днями. Укорачивается день, организм, приспосабливаясь к ритму природы, чувствует сонливость и некоторую депрессию. Нужно хорошо понимать, что осень - это всё-таки не умирание, а засыпание, отдых природы, необходимый ей. Ведь не испытывают же люди депрессии от того, что засыпает ребёнок в своей кроватке, чтобы завтра начать активный день? К природе нужно относиться так же - как к засыпающему ребёнку, постараться запомнить чудесные мгновения листопада и появления первых льдинок, улыбаться природе и, не нарушая её сна, заняться своими хобби - спортом, изготовлением поделок, рукоделием.

И в конце хотелось бы сказать несколько слов о часах, про которые человечество знает еще очень мало. Это психологические и вторые биологические. О первых известно, что они позволяют различать прошлое, настоящее и будущее. Про вторые заговорили не так давно. Они являются запасным вариантам первых биологических часов. Включение зависит от пищи. «Этот новый хронометр позволяет животным переключать свой режим сна и бодрствования так, чтобы увеличить вероятность найти пищу», - отмечает Клиффорд Сейпер из медицинской школы гарвардского университета.

Теперь, когда теоретическая платформа заложена, можно перейти к эксперименту.



2. Материал и методика

биологический ритм

Заинтересовавшись этой темой, я решила провести два опыта, доказывающие реальность существования биологических часов, суточных и сезонных. Эксперименты проводились в 2012 году под руководством Агафоновой Н.А, учителя. Их целью является доказательство существования, процесса, с помощью которого происходит урегулирование периодических механизмов.

Первый эксперимент - наблюдение за деятельностью кислицы в темноте и на свету. Опыт является прототипом, проведенным Жан-Жаком де Мэраном, только меняется объект исследований. На данном растении лучше всего наблюдать существование биологических часов, так как отличительной чертой его является способность «узнавать время» по Солнцу, они складывают свои листочки, когда наступает ночь и разворачивают при появлении первых лучей. Эксперимент является классическим. Суть его заключается в следующем, растение помещается в темное помещение и за ним ведется постоянное наблюдение. Так как в комнату не проникает свет, то и цветок не может узнать время, однако он «просыпается», как и всегда и ночь для него наступает почти в то же время, что и раньше.

Опыт проводился в течение 2 дней. В 11 часов вечера я поместила кислицу, с уже сложенными листьями в отдельную неосвященную комнату и оставила там. В 6 часов я вошла в комнату, не пропуская свет, и обнаружила развернутые листья. В следующий раз я пришла в 10 часов вечера и увидела, что они снова сложились. Но за один день нельзя сделать точный вывод о существовании суточных часов, которые подсказывают растению, когда «засыпать», а когда «просыпаться». Поэтому я проделала те же операции на следующий день. И опять убедилась, в том, что листья развернулись, а потом опять сложились.

Вторым экспериментом является доказательство существования сезонных часов и их зависимость от увеличения светового дня. Я отрезала веточку сирени и поставила в воду. Эксперимент проводился в феврале, и, поэтому я освещала веточку на 3 часа больше, чем длился световой день в течение 15 дней. На 12 день веточка начала выпускать маленькие почки, после чего на 15 день я отнесла её в лицей и она уже к концу дня была полностью покрыта почками.



3. Результаты и их обсуждение

Литература, прочтенная мною, стала хорошим подспорьем для написания главы 1, а уже на основе её я стала обдумывать опыты, которые возможно провести в домашних условиях. И пришла к выводу о том, что можно повторить эксперимент проведенный де Мэраном. А после нашла описание интересного, на мой взгляд, опыта, доказавшего существование сезонных ритмов.

Теперь после проведенной работы можно подвести итог. Что мы имеем? Во-первых, интересная информация. Во-вторых, то, что биоритмы проявляются как у простейших, так и у сложноустроенных организмов. Опыты были проведены на растениях, занимающих промежуточное положение на лестнице эволюции. Первая работа дала возможность сказать однозначно, что суточные часы растений не зависят от света и поэтому их можно назвать автономным. Чего нельзя сказать о сезонных ритмах, так как они как раз зависят от увеличения и наоборот уменьшения освещенности, это объясняет миграцию птиц, набухание почек и многие другие сезонные процессы.



Заключение

Хотелось бы сказать, что тема, которой посвящена работа, безусловно, весьма интересна. И, конечно, охватить ее полностью невозможно, даже потому что эта область еще не изучена. Много вопросов все еще остаются не решенными. Однако я попыталась сделать работу интересной.

Теперь можно обобщить все вышенаписанное. Во-первых, биоритмы бывают различных видов. Сейчас ученые изучают не так давно открытые вторые биологические часы, помимо уже известных основных биологических и психологических часов. Изучаются биоритмы, как на простейших, так и на растениях животных и человеке. Сейчас множество работ написано про биологические часы. И поэтому создать свое мнение по этой теме легко. Я, например, для себя решила, что нужно по мере возможности соблюдать режим. Чтобы оставаться в форме.

И в заключении хотелось бы сказать, что биологические часы - это отлаженный механизм, который регулирует все циркадиальные процессы, существующие в организме живого существа. Биоритмы существуют, для того чтобы уравновесить происходящие изменения. Вследствие чего любой сбой ведет к изменениям во всех процессах и надо сказать в большинстве случаев негативным. Поэтому необходимо соблюдать правильный режим дня. Ведь изменение в функционировании биологических часов ведет к болезням, иногда трудноизлечимым, таким как ожирение и даже рак. Следовательно, элементарное соблюдение режима будет способствовать вашему здоровью и хорошему настроению.



Информационные источники

1. Биологические ритмы / Под ред. Ю.Ашоффа. - М.: Мир, 1984.

2. Биологические часы / Пер. с англ. под ред. С.Э. Шноля. - М.: Мир, 1964.

3. Бюннинг Э. Ритмы физиологических процессов (Физиологические часы) / Пер. с нем. под ред. И.И. Гунара. - М.: ИЛ, 1961.

4. Глыбин Л.Я. Когда ложиться спать. - Владивосток: Дальневост. кн. изд-во, 1987.

5. Губин Г. Д., Герловин Е. Ш. «Суточные ритмы биологических процессов и их адаптивное значение в онто- и филогенезе позвоночных» -- Новосибирск: Наука, 1980.

6. Гудвин Б. Временная организация клетки.-М.: Мир, 1966

7. Гэлстон А., Дэвис П., Сэттер Р. Жизнь зеленого растения. / Пер.с англ. под ред. Н.П. Воскресенской. - М.: Мир, 1983.

8. Детари Л., Карцаги В. Биоритмы: Пер. с венг./ Предисл. В.Б. Чернышева; Послесл. Ю.А. Романова.-М.: Мир, 1984.-160с.,ил.- (В мире науки и техники)

9. Дильман В.М. Большие биологические часы. Введение в интегральную медицину.- М..: Знание, 1986.-Изд. 2-е, перераб. и доп.-256 с.

10. Симаков Ю.Г. Живые приборы.-М.: Знание, 1986.-176 с.

11. Сифр М. В безднах Земли.-М.:Прогресс, 1982

12. Уорд Р. Живые часы.-М.: Мир,1974.

13. http://bio.1september.ru

14. http://bono-esse.ru

15. http://interfact.narod.ru

16. http:// students.ru

17. http://vashaibolit.ru



Приложение 1



Приложение 2

1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ РИТМЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ВСЕ ЖИВОЕ

Автор работы:Бугрова Анастасия Александрова МБОУ лицей№1 г. Чаплыгин Липецкой области 10 класса

Научный руководитель: Агафонова Наталья Александровна МБОУ лицей№1 г. Чаплыгина Липецкой области учитель биологии

Введение

Цель работы: доказать в лабораторных условиях существование биологических часов.

Задачи:

5. Провести анализ литературных источников по проблеме исследования.

6. Выяснить, как проявляются биологические часы у бактерий, растений и животных.

7. Доказать с помощью экспериментов над растениями существование биоритмов во всех живых организмах.

8. Подвести итог опытам и сделать вывод о наличии механизма поддерживающего периодичность процессов.

Объект исследования: кислица и ветка сирени.

Предмет исследования: влияние биоритмов на процессы в организме и востребованность в одно и многоклеточных организмах.

Актуальность работы заключается в привлечении внимания населения к изучениям биоритмов, результатам исследований.

Данной тема стала объектом исследований давно, однако все еще не является полностью изученной. Но ее значимость невозможно переоценить, так как оттого, сколько мы будем знать о биологических часах, зависит наше дальнейшее существование. Подъем, прием еды, отдых, спортивные нагрузки, работа, сон все это должно иметь «свое место». Поэтому эксперименты и исследования, которые проводились, проводятся, и я надеюсь, будут проводиться, себя оправдают.

Литературный обзор

Информационные источники, проанализированные мною, выявили, что цикличность некоторых процессов была замечена еще в древние века. После чего начали проводиться исследования растений, затем насекомых и животных, и в конце человека. И вот что ученые узнали:

1. биоритмика - это свойство присущее всем живым организмам от одноклеточных до всей биосферы;

2. биоритмы - это важнейшие регуляторы функций организма, обеспечивающие гомеостаз, динамическое равновесие и процессы адаптации в биологических системах;

3. биоритмы закладываются при рождении, но с течением времени могут модифицироваться в зависимости от влияния внешней среды;

4. биоритмы чувствительны к химическим препаратам и физической природой. В соответствии с этим необходимо принимать препараты строго по инструкции в определенное время.

Материал и методика

Познакомившись с экспериментами проведенными учеными, я отобрала 2 опыта, которые было возможно сделать в домашних условиях.

Результаты и их обсуждение

После проведенной работы можно сказать, биоритмы проявляются как у простейших, так и у сложноустроенных организмов. Опыты, проведенные на растениях, дали возможность сказать однозначно, что суточные часы растений не зависят от света и поэтому их можно назвать автономным. Чего нельзя сказать о сезонных ритмах, так как они как раз зависят от увеличения и наоборот уменьшения освещенности, это объясняет миграцию птиц, набухание почек и многие другие сезонные процессы.

Выводы Хорошее функционирование биологических часов - залог физического и психологического баланса организма.

Заключение

Биоритмы - это интересная и плодотворная тема. Область будущих больших открытий.

Размещено на Allbest.ru