A biológiatudományban előkelő helyet foglalnak el az élő rendszerek időbeli szerveződésének kérdései, és ez a létezés minden biológiai szintjére vonatkozik. Mindenki megérti, hogy minden biológiai folyamatnak van időbeli jellege. De ennek a ténynek a kimondása nem sokat segít. Sokkal sürgetőbb a biológiai idő1 fogalmának eldöntése, amely nélkül, mint nyilvánvaló, lehetetlen megkonstruálni. biológiai elmélet. Ezzel kapcsolatban számos nehéz kérdésre kell választ keresnünk. Mi az idő? Létezik biológiai idő? A biológiai idő különbözik a fizikai időtől? A biológiai létezés különböző szintjeihez kapcsolódó idő azonos? Hogyan mérik a biológiai időt?
Az idő bizonyos folyamatok időtartama (b). A fizikai folyamatok időtartamai (tf) képezik a fizikai időt. A biológiai folyamatok időtartama (tb) pontosan a biológiai idő. Nyilvánvalónak tűnik, hogy a biológiai idő különbözik a fizikai időtől. De már az elemzés ezen szakaszában meglepetés vár ránk. Sok szerző úgy véli, hogy a fizikai és biológiai idő mértékegységei megegyeznek, például a másodperc. Ha igen. akkor van egy nyilvánvaló paradoxon: minőségileg eltérő jelenségeket nem szabad azonos mértékegységekben mérni.
A fenti paradoxonnal szemben indokolt elgondolkodni az időtartamok természetén. Szigorúan véve az időtartam a folyamatok elemi jellemzője, ami azt jelenti, hogy nem határozható meg más jellemzők alapján. De az időtartam jól összehasonlítható a tárgyak egyéb jellemzőivel. Ezt követően nem nehéz rájönni, hogy az időtartam egy visszafordíthatatlan folyamat szerves jellemzője. Hogyan nagyobb telek Minél hosszabb ideig ment keresztül egy tárgy a történetén, annál hosszabb az időtartama (kora). Ha a kutatót érdekli a folyamat részletesebb leírása, akkor figyelembe veszi a különbséget
differenciális idejű formában. Amint látjuk, az idő fogalma rendkívül fontos szerepet játszik az eljárási törvények megfogalmazásában. De mennyi idő legyen a nevezőben? Erre a kérdésre még nincs válasz. Az idő jelenségének jellemzése még mindig felületes. Rendkívül fontos, hogy pontosan megértsük, hogyan finomodott az idő fogalma a biológiában.
Karl Baer volt az egyik első, aki felismerte a biológiai idő problémáját. „Egy ember vagy állat belső élete adott időn belül gyorsabban vagy lassabban haladhat” – jegyezte meg. belső élet ez a fő mérték, amellyel mérjük az időt, amikor a természetet szemléljük." Valószínűleg helyesebb azt mondani, hogy a biológiai idő egy ember vagy állat életének mértéke. Ha tudnánk, hogy ez az intézkedés pontosan miből áll. Ezzel kapcsolatban indokolt meghallgatni V.I. Vernadszkij. A biológiai időt jellemezve megjegyezte, hogy „minden élőlényforma esetében megvan a megnyilvánulása természetes gyarlósága: az egyén bizonyos átlagos élettartama oszthatatlan, minden formának megvan a maga ritmikus generációváltása, a folyamat visszafordíthatatlansága.
Az életben az idő... három különböző folyamatban fejeződik ki: Először, az egyéni létezés ideje, másodszor a generációváltás ideje az életforma megváltoztatása nélkül, harmadszor pedig a fejlődés - formaváltás ideje, a generációváltással egyidejűleg." Könnyen belátható, hogy V.I. Vernadsky szerint az organizmusok törékenységének jellemzői elvileg nem mondanak ellent a naptár hagyományos számításának.
időt a szokásos másodpercekben, percekben, órákban és napokban. De nem valószínű, hogy a naptári idő egyszerre fizikai és biológiai jelenség.
A biológiai idő fogalmának bizonyos tisztázását ígéri a bioritmusok doktrínája, amelyet széles körben és sokrétűen vizsgálnak. Leginkább a bioritmusokban találja meg teljes kifejezés a biológiai jelenségek átmeneti szerveződése, rendezettsége, valamint a külső körülményekhez való alkalmazkodása. Leghagyományosabb értelmezése szerint a bioritmológia csak a naptári időtartamokhoz kapcsolódik. Ezért ennek keretében a biológiai idő speciális mértékegységeinek kérdése általában nem kap jelentősebb fejleményt. De a helyzet drámaian megváltozik, amikor a bioritmológiát kiegészíti az úgynevezett biológiai óra fogalma. „Az állatok vagy növények minden sejtjében” – jegyzi meg S.E. Shnol, - vannak gének, amelyek meghatározzák az élet cirkadián periodicitását. Az intracelluláris „órák” a nappali és éjszakai – világos és sötét – időszakokhoz igazítják útjukat, és kevéssé függenek a hőmérséklet-változásoktól. Az állatok központi idegrendszerében ott vannak a fő „órák”, amelyek más sejtek óráit irányítják.”1 A bioritmus fogalmának keretein belül egy ritmus időtartamát célszerű időegységnek tekinteni A ritmusok időtartama bizonyos határokon belül változhat, de minden ritmikus egység megegyezik egymással.
Amint azt A. A. Detlaf és T. A. Detlaf megjegyezte, akik eredményesen tanulmányozták a biológiai idő problémáját negyed évszázadon át, „a biológusok ismételten szembesültek azzal a feladattal, hogy találjanak egy olyan biológiai időegységet, amely összehasonlítható lenne egy állatfajnál. különböző feltételek, valamint különböző típusokállatokat. Néhány kutató több konkrét megoldást javasolt erre a problémára. Ráadásul az időt minden esetben nem csillagászati időegységekben határozták meg, hanem egy adott fejlődési periódus töredékeiben (vagy számában), amelynek időtartamát időegységnek vettük.” Maguk arra a következtetésre jutottak, hogy az embriológiában
"Az embrionális fejlődés bármely időszakának időtartama időmérőként szolgálhat."
A modern irodalomban rendkívül elterjedt az a nézőpont, amely szerint a biológiai idő mértékegysége valamely biológiai jelentőségű fizikai és kémiai folyamat időtartama. Szinte minden olyan kiadványban megtalálható, amely a biológiai idő problémájával foglalkozik. Tájékoztató például N.V. Timofejev-Reszovszkij: „Az evolúciós időt nem a csillagászati idő, nem az órák határozzák meg, hanem a generációk, azaz. a generációváltás ideje."
Véleményünk szerint a vizsgált biológiai idő fogalma hibás. Tartalma egy egyenes átmenet a fizikai időből a biológiai időbe. Lényegében az áll, hogy
De ez a képlet nyilvánvalóan hibás, mert a bal és a jobb oldalon mennyiségek vannak különféle dimenziók. A fizikai időt másodpercekben, a biológiai időt pedig speciális biológiai egységekben mérik, amelyeket például Darwinoknak vagy Mendeleknek neveznek. Valóban lehet összefüggés a fizikai és a biológiai idő között, de a képlet szerint
ahol kbph a méretarányossági együttható, amely a fizikai és biológiai egységek arányát rögzíti.
Gaston Backman megpróbálta telepíteni. Még arra a következtetésre jutott, hogy az ontogenezisben viszonylag egyszerű logaritmikus kapcsolat van a fizikai és a biológiai idő között. A legfrissebb adatok azonban nem erősítik meg ezt a következtetést. Legalábbis nem rendelkezik azzal a fokú egyetemességgel, amelyet Backman feltételezett. A kbph együttható nem állandó érték, hanem „lebegő” függvény. A lét különböző szintjeihez viszonyítva különféle, és korántsem egyszerű funkciókkal fejezik ki.
A biológiai óra koncepciója más szempontból nem kielégítő. Úgy értjük, hogy az időtartam kongruenciájának problémáját nem kezelték megfelelően. Két hosszú-
A kapcsolatok akkor kongruensek, ha azok a folyamatok, amelyek mértékei egyenértékűek. Mondjuk fontolgatjuk fizikai folyamat, melynek időtartama 10 s. Ebben az esetben például a második másodperc egybeesik a nyolcadik vagy bármely mással. A fizikában nem az a helyzet, hogy bármely periodikus folyamatot óraként ismerünk fel. A fizikai óra csak az a folyamat, amely biztosítja a kongruencia feltételének teljesülését.
Számunkra úgy tűnik, hogy a kongruencia feltétele nemcsak a fizika, hanem a biológia szempontjából is releváns. Illusztráljuk az elhangzottakat egyszerű példa. Feltételezzük, hogy egy bizonyos biológiai állapotot n sejtosztódással érünk el. Elfogadható-e, hogy ezeket a felosztásokat egymással egybevágónak tekintsük? A válasz nemleges, mert ezeknek a felosztásoknak a jelentősége eltérő lehet; lehetséges, hogy például az ötödik osztály a legfontosabb. De ez azt jelenti, hogy egy felosztás naptári időtartama nem tekinthető időegységnek. Minden időegységnek egybe kell esnie egymással. De ebben az esetben ez a követelmény nem teljesül. Biológiai óraként csak azt a periodikus folyamatot célszerű kiválasztani, amelyik teljesíti a kongruencia feltételt. Természetesen a kongruencia feltétel felé fordulva a kutatónak alapos elméleti reflexióba kell bocsátkoznia.
Fentebb többször is felhívtuk a figyelmet a fizikai és biológiai időtartam fogalmának egyértelmű megkülönböztetésének szükségességére. E tekintetben tekintsük őket a szupervenience és a szimbolikus kapcsolat összefüggésében. A felügyeleti szakaszban a kutató csak a fizikai idővel foglalkozik. A szimbolizálás szakaszában a fizikai időt a biológiai idő szimbólumának tekintik. Azt lehet mondani arról beszélünk a fizikai idő biológiai relativitásáról. Ez az, ami gyakran a = Дtb. összefüggés által irányított kutatók figyelmébe jut. Véleményünk szerint ők
nem fejezik ki egyértelműen a biológiai idő sajátosságát és függetlenségét. Ha ez nem történik meg, akkor a biológiai idő fizikai időre csökken.
De létezik-e a biológiai idő mint olyan? Talán elég a fizikai idő biológiai relativitásáról beszélni? Ezeket a kérdéseket, amelyek kulcsfontosságúak a biológiai idő problémájában, a kutatók túlnyomó többsége egyáltalán nem tárgyalja. Véleményünk szerint a biológiai idő valóban létezik. Kevesen kételkednek a biológiai folyamatok valóságában. De nincsenek időbeli folyamatok. A fizikai idő nem
a biológiai folyamatok megfelelő jellemzője. Ez a jellemző a biológiai idő. Tegyük fel, hogy valamilyen biológiai objektumnak több egymás utáni állapotát veszünk figyelembe: Do, D\, D2, Ac, ahol Do a kezdeti állapot, Ac pedig a végső állapot. Ha egy kutató tudni akarja, hogy egy objektum mennyit mozdult el a kezdeti állapotától a végső állapot felé, akkor nincs más lehetősége, mint a biológiai időtartam paramétert használni. Például a Dii állapot időmértéke At%. Azok a kutatók, akik kételkednek a biológiai idő valóságában, ugyanilyen okból kételkedhetnek a biológiai folyamatok valóságában is.
A biológiai folyamatok többszintű természetéhez a biológiai idő többszintű jellege társul. Ennek a ténynek a hangsúlyozása általánossá vált. Egy biológiai objektum különböző biológiai időket kombinál. Mondhatjuk, hogy az idő pengéi között van. Ha valamelyik szerv kimerítette ideiglenes erőforrásait, akkor az egyén halála következik be. Az élet jelensége a biológiai idő számos formájának harmóniáját feltételezi.
Térjünk át e bekezdés utolsó témájára, amely talán a legrelevánsabb. A tudományban sok eszmény létezik, de a legfontosabb talán a differenciáltörvény eszménye. Ez a törvény egy differenciálegyenlet segítségével írja le valamely folyamat egymást követő szakaszait. Ideális esetben az űrlapot kell használni
A valóságban az űrlapot használják
egy biológiai folyamat sajátosságait tükrözi. Részletes elemzés azt mutatja, hogy a biológiai elemzés sok lépésből áll. Végső soron a biológiai idő jelensége is megértésre talál. Véleményünk szerint a biológiai ismeretek fejlődésével egyre nyilvánvalóbbá válik az iránta való vonzódás.
Biológiai ritmusok (bioritmusok)(a görög βίος - bios, "élet" és ῥυθμός - ritmus, „bármilyen ismétlődő mozgás, ritmus”) - a biológiai folyamatok és jelenségek természetének és intenzitásának időszakosan ismétlődő változásai. Jellemzők az élő anyagra annak szerveződésének minden szintjén - a molekuláris és szubcelluláristól a bioszféráig. Ezek alapvető folyamatok az élő természetben. Egyes biológiai ritmusok viszonylag függetlenek (például a szívösszehúzódások gyakorisága, a légzés), mások az élőlények geofizikai ciklusokhoz való - napi - alkalmazkodásához kapcsolódnak (például a sejtosztódás intenzitásának ingadozása, az anyagcsere, az állatok motoros aktivitása ), árapály (például a tengeri puhatestűek kagylóinak felnyitása és bezárása a tengeri árapály szintjével összefüggésben), éves (az állatok számának és aktivitásának változása, a növények növekedése és fejlődése stb.)
Bioritmológiának nevezzük azt a tudományt, amely az időtényező szerepét a biológiai jelenségek megvalósulásában és az élő rendszerek viselkedésében, a biológiai rendszerek időbeli szerveződésében, a bioritmusok természetét, előfordulási feltételeit és jelentőségét vizsgálja. A bioritmológia egyike azon területeknek, amelyek az 1960-as években alakultak ki. biológia - kronobiológia szekció. A bioritmológia és a klinikai orvoslás metszéspontjában található az úgynevezett kronomedicina, amely a bioritmusok és az áramlás kapcsolatát vizsgálja. különféle betegségek, amely a bioritmusok figyelembevételével betegségek kezelési és megelőzési rendjét dolgozza ki, valamint a bioritmusok és zavaraik egyéb orvosi vonatkozásait vizsgálja.
A bioritmusokat fiziológiásra és környezetire osztják. A fiziológiai ritmusok általában a másodperc töredékeitől néhány percig terjednek. Ilyenek például a nyomás ritmusai, a szívverés és vérnyomás. Az ökológiai ritmusok időtartama egybeesik a környezet bármely természetes ritmusával.
A biológiai ritmusokat minden szinten leírják, a sejt legegyszerűbb biológiai reakcióitól a bonyolult viselkedési reakciókig. Így egy élő szervezet számos ritmus gyűjteménye különböző jellemzők. A legújabb tudományos adatok szerint mintegy 400 [ ] cirkadián ritmusok.
Az élőlények környezethez való alkalmazkodása az evolúciós fejlődés folyamatában a fejlődésük irányába lépett. szerkezeti szervezet, valamint a különböző tevékenységek tevékenységének időbeni és térbeli koordinációja funkcionális rendszerek. A megvilágítás, a hőmérséklet, a páratartalom változási gyakoriságának kivételes stabilitása, geomágneses mezőés a Föld és a Hold Nap körüli mozgása által meghatározott egyéb környezeti paraméterek lehetővé tették az evolúció folyamatában lévő élő rendszerek számára, hogy stabil és külső hatásokkal szemben ellenálló időprogramokat alakítsanak ki, amelyek megnyilvánulása a bioritmus. Az ilyen ritmusok, amelyeket néha úgy jelölnek meg környezeti, vagy adaptív (például napi, árapály, hold és éves), a genetikai szerkezetben rögzülnek. IN mesterséges körülmények, amikor a szervezetet megfosztják a külső természeti változásokkal kapcsolatos információktól (például folyamatos világítás vagy sötétség mellett, egy olyan helyiségben, ahol a páratartalom, nyomás stb. szinten marad), az ilyen ritmusok periódusai eltérnek a a környezet megfelelő ritmusait, ezáltal megnyilvánulva saját időszakukat.
Történelmi háttér
Az emberek ősidők óta tudtak a biológiai ritmusok létezéséről.
A "három ritmus" elmélete
Az akadémiai kutatók elutasították a „három bioritmus elméletét”. Az elméleti kritikát például a kronobiológia elismert szakembere, Arthur Winfrey egy népszerű tudományos könyvben ismerteti. Sajnos a tudományos (nem népszerű tudományos) művek szerzői nem tartották szükségesnek, hogy kifejezetten a kritikára fordítsanak időt, hanem számos publikációt (oroszul ez például a Jurgen Aschoff által szerkesztett gyűjtemény, L. könyve. Glass és M. Mackie és más források) arra engednek következtetni, hogy a „három bioritmus elméletének” nincs tudományos alapja. Sokkal meggyőzőbb azonban az „elmélet” kísérleti kritikája. Az 1970-es és 80-as években számos kísérleti teszt teljesen megcáfolta az „elméletet”, mint tarthatatlant. Jelenleg a „három ritmus elmélete” tudományos közösség nem ismerik fel, és áltudománynak tekintik.
A „három ritmus elméletének” széles körben elterjedt használatának köszönhetően a „bioritmus” és a „kronobiológia” szavakat gyakran az áltudományhoz társítják. Valójában a kronobiológia egy bizonyítékokon alapuló tudományos diszciplína a kutatás hagyományos akadémiai főáramán belül, és a zűrzavar abból adódik, hogy a tudományág nevével egy pszeudotudományos elmélettel kapcsolatban helytelenül használják.
Lásd még
Megjegyzések
- βίος (meghatározatlan) . Egy görög-angol lexikon. Perseus.
- Henry George Liddell, Robert Scott. ῥυθμός (meghatározatlan) . Egy görög-angol lexikon. Perseus.
Marina Chernysheva A bioszisztémák időbeli szerkezete és a biológiai idő
Szentpétervári Állami Egyetem
M. P. Chernysheva
A bioszisztémák IDŐI SZERKEZETE és a biológiai IDŐ
Szuper Publishing
Bevezetés
Az Idő természete az egyik globális problémák, melynek megoldásához a tudomány léttörténete során többször is visszatért. Az időről alkotott elképzelések fejlődését az ókortól a 20. századig mélyen elemzi J. Withrow klasszikus műve, „Natural Philosophy of Time” (1964), M. I. Elkin (1985), P. P. Gaidenko (2006) és mások monográfiái. szerzők. A huszadik század óta ennek a problémának a filozófiai vonatkozásait változatlanul a megoldás természettudományos megközelítéseivel társítják (Schrödinger, 2002; Chizhevsky, 1973; Winfrey, 1986; Kozyrev, 1963, 1985, 1991; Prigozhin, stb.2002; . Kiváló orosz kutatók munkáiban olyan gondolatokat találunk, amelyek az időtudomány egész irányzatait idézték elő. Így I. M. Sechenov kutatást kezdeményezett a fizikai aktivitásnak az ember szubjektív idejére gyakorolt hatására vonatkozóan. I.P. Pavlov, aki először írta le az időreflexet, valójában kijelentette, hogy az agy képes emlékezni az időintervallumokra. N. P. Perna (1925), a Petrográdi Egyetem Élettani Tanszékének munkatársa volt az első, aki számos emberi élettani folyamat ritmusát írta le. D.I. Mengyelejev, aki egy virág mozgását írta le a nap helyzetének megváltozását követően, határozottan kimutatta a növényi mozgások cirkadián (cirkadián) ritmusát, amelynek hormonális mechanizmusát később ismertették (V. N. Polevoy, 1982). A. A. Ukhtomsky munkái nyomon követik az időfaktor fontosságának gondolatát a munkában idegrendszerés különösen a domináns kialakulásában (Ukhtomsky, 1966; Sokolova, 2000). A huszadik század eleji orosz reneszánsz egyik zsenije, V. I. Vernadsky nemcsak a konkrét rubrikát vezette be különböző rendszerek idő (geológiai, történelmi, biológiai, társadalmi), hanem alátámasztotta a biológiai idő alapvető és elsődleges gondolatát is, „kozmikus státuszt” adva neki a bioszisztémák mozgás- és szaporodási képessége miatt (Vernadsky, 1989). Az élő szervezetek ugyanezt a tulajdonságát hangsúlyozta Schrödinger E. (2002).
Az idő természetével kapcsolatos probléma megoldásának multidiszciplináris megközelítései mellett (Aksenov, 2000; Vakulenko et al., 2008; Kazaryan, 2009; Koganov, 2009; Kozyrev, 1989; Korotaev, Kiktenko, 2012; Lebedev, 20040; Levich, 2400; , 2002, 2013; Khasanov, 2012, Shikhobalov, 2008 stb.), a huszadik század második felétől kezdve hatalmas mennyiségű kutatás foglalkozik a biológiai idő természetével (Aschoff, 1960); Winfrey, 1984; Romanov, 1973, 2009; A fizika, a kémia, a matematika és a biológia terén elért eredmények előre meghatározták a különféle új kutatási módszerek kidolgozását, amelyek lehetővé tették az óragének fehérjék felfedezését, amelyek számos testfunkció cirkadián ritmusának mechanizmusát alkotják. Az órafehérjék és az óraoszcillátor aktivitásának fontossága az emberi egészség és a környezet tér-idő kontinuumához való alkalmazkodás szempontjából meghatározta a modern hazai és külföldi kutatók legtöbb munkájának ennek megfelelő tematikai fókuszát. Az orosz biológiában és az orvostudományban a biológiai idő sejt-molekuláris mechanizmusainak „támadása” kiemelkedő felfedezésekhez vezetett: a várható élettartam szabályozásának telomer-reduszómális elméletének megalkotásához (Olovnikov, 1973, 2009) és a a mitokondriumok szerepe az öregedési folyamatban (Skulachev, 1995), valamint a tobozmirigy és a csecsemőmirigy hormonjainak gerontológiai szempontjainak kialakításában (Anisimov, 2010; Khavinson és mtsai, 2011; Kvetnoy et al., 2011). Külföldi kutatók munkái azonosították az egyes órafehérjék funkcióit, az óraoszcillátor kialakulásának feltételeit és a különböző időbeli paraméterekkel rendelkező ritmusokat (ld. Golombek et al., 2014), valamint ötleteket dolgoztak ki az óraoszcillátorok szinkronizációs rendszereiről is. a szervezet különböző szerkezeti szintjein. Az időbeli folyamatok sejt-, szövet-, szerv- és rendszergenerátorainak sajátosságainak növekvő ismerete meghatározza a külföldi szerzők kezdeti visszatérését a „rendszeres gondolkodáshoz” az idő problémájának aspektusában (Blum et al., 2012; Mohawk et al. , 2012). Vegye figyelembe, hogy a hazai kutatók szisztematikus megközelítés e probléma tanulmányozása során mindig is a figyelem mezején maradt (Chernigovsky, 1985; Barannikova et al., 2003; Kulaev, 2006; Yanvareva et al., 2005; Zhuravlev, Safonova, 2012 stb.). Az „idő múlására” (N. A. Kozyrev kifejezése) érzékeny biológiai objektumok kutatásának nyilvánvaló sikerei mellett az élő szervezetek időbeli szerkezetére, a sejt-molekuláris és rendszeridőzítők kapcsolatára vonatkozó kérdések, az időérzékelők továbbra is gyengén fejlettek, és az Idő természetének kérdése nyitva marad. A szerző szerint a világon eddig a bioszisztémákról végzett vizsgálatok széles köre lehetővé teszi, hogy bizonyos megoldási javaslatokat javasoljunk a felsorolt kérdésekre.
Biológiai idő
„Az idő „természetének” megértése azt jelenti, hogy jelezzük annak természetes referensét, azaz egy folyamatot, jelenséget, „hordozót” az anyagi világban, amelynek tulajdonságai azonosíthatók vagy megfeleltethetők az idő jelenségének tulajdonított tulajdonságokkal. ”
A.P. Levich, 2000.
1.1. Az élet jelensége
Alekszandr Petrovics Levics epigráfiában szereplő nyilatkozata teljesen igazságosnak tűnik G. Leibniz és N.A. elképzeléseinek fényében. Kozyrev az idő energetikai természetéről és „aktív tulajdonságairól”. Valójában a felhőkamrában lévő merülési nyomvonal mentén az elektron felfedezésének történetével analóg módon a biológiai folyamatok, amelyek számos időbeli paraméterrel rendelkeznek, és ezért alapvetően időbeli folyamatok, az idő „referensei” lehetnek, és tükrözik annak hatását. Ahhoz, hogy megértsük az idő „természetét” a biorendszerekben, fontos elemezni azokat a tényezőket, amelyek meghatározzák az élő szervezetek sajátosságait az inert rendszerekkel összehasonlítva.
Az élet jelensége, valamint az élő szervezet és az inert rendszerek közötti különbségek mindig is felkeltették a filozófusok és a természettudományok képviselőinek figyelmét (Arisztotelész, 1937; Strakhov, 2008; Vernadsky, 1989; Ukhtomsky, 1966; Schrödinger, 2002 és sokak figyelmét). mások). Nyilvánvaló, hogy a természet alapvető törvényeinek általánossága nem zárja ki azok megnyilvánulásának sajátosságait egy bioszisztéma, inert természetes vagy mesterséges rendszerek sajátos körülményei között. Ide tartoznak mindenekelőtt a termodinamika törvényei, amelyek minden rendszer esetében meghatározzák a működés lehetőségét és időtartamát, valamint a létezés idejét (élettartamát). Felismerve a termodinamika törvényeinek érvényességét az Univerzum minden objektumára, sok kutató felhívja a figyelmet a termodinamika második főtételének megnyilvánulási formáinak sajátosságára az élő szervezetekre vonatkozóan (Schrödinger, 2002; Prigogine, 2002 stb.). Ezek közül mindenekelőtt az élő szervezetek „hőhalálának” lehetetlensége a biológiai rendszerek entrópiaszintjének stabilizálására irányuló vágya miatt (Vernadsky, 1989; Prigozhin, 2002; Prigozhin, Stengers, 2000 stb.). .
A bioszisztémák élettevékenysége különféle folyamatokon alapul, amelyek kémiai, mechanikai, elektromos, fény- és más típusú energiát használnak fel. Mint ismeretes, különféle funkciók (munka) megvalósítása során bármely rendszerben egyik vagy másik energia részleges hővé alakul át, amely a hőelvezetés révén elveszhet. környezet vagy részben késleltetett, meghatározva a káosz (entrópia) szintjét a test struktúráiban. Az entrópia más jól ismert definíciói is érvényesek az élő szervezetekre: mint az energiaáramlások strukturálatlanságának mértéke és egy bizonyos állapot vagy folyamat termodinamikai lehetőségének mértéke. Az entrópia lehetséges definícióinak sokfélesége egy bioszisztémára is hangsúlyozza a szabályozási módok sokféleségét.
Lehet-e lassítani és gyorsítani? biológiai idő? A biológusok már részben képesek lassítani. Elég lehűteni a testet, és az élők lelassítják a tempójukat, vagy akár teljesen leállnak, de ha fokozzák, visszaállítják a normális ritmusukat. A tudósok régóta gondolkodnak azon, hogyan állítsák meg az űrhajósok biológiai óráját egy adott időszakra. Ebben az állapotban a legtávolabbi bolygókra is eljuthatnak, szinte anélkül, hogy az utazás során öregednének. De a biológiai idő felgyorsítása még mindig sokkal nehezebb.
Hogyan koncentráljuk a biológiai időt? Biológusok megállapították, hogy a biogén stimulánsoknak nevezett speciális anyagok a biológiai idő egyfajta koncentrálójaként szolgálnak. A biológiai óra mechanizmusa láthatóan minden szervezetben azonos, kivéve a baktériumokat, amelyek egyáltalán nem „szereztek” órát. De azonos sebességgel mennek végbe az életfolyamatok az egysejtű és a többsejtű szervezetekben? Végül is egyesek számára az élet egy napig tart, mások számára egy évszázad.
Itt van egy rotifer - egy mikroszkopikus, de többsejtű lény. Egyes fajok csak egy hétig élnek. Ezen a héten a rotifernek van ideje felnőni és megöregedni. Tehát hogyan telik a biológiai idő ebben a rotiferben, mint az emberben, vagy 3 ezerszer gyorsabban?
A természet maga adott a kutatónak egy olyan eszközt, amely lehetővé teszi számára, hogy figyelemmel kísérje a biológiai idő múlását egy élő szervezetben anélkül, hogy közvetlenül belemenne annak életébe, és anélkül, hogy megzavarná a struktúrájában fennálló kapcsolatokat. Ez az eszköz maga a felosztás folyamata. Osztódásának sebessége közvetve a benne zajló anyagcseréről és az életidőről is beszél. A sejtosztódás még ennél is fontosabb információkkal szolgál – hol található az a mechanizmus, amely az élővilágban a biológiai idő múlását szabályozza.
Első pillantásra kissé furcsának tűnik, hogy az elefánt, az ember, az egér és más emlősök, amelyek mérete és várható élettartama rendkívül eltérő, megteszik első lépéseiket életút csináld ugyanazzal a sebességgel.
Ha figyelembe vesszük az élet első lépéseit a fejlődésben egy sejtből, és összehasonlítunk egy egeret és egy elefántot, akkor kiderül, hogy az elefánt 60 évig, az egér 2-3 évig él. Az embrionális fejlődés egérben 21 nap, elefántban pedig 660, azaz majdnem 2 év. Minden ugyanabban az időben kezdődik, de különböző módon végződik. Lehet, hogy az egérsejt biológiai ideje azonnal gyorsabban futott, és többször gyorsabban fejlődött, mint az elefánt embriója? Nem, ez nem igaz. Az egér és az elefántbébi is azonos sebességgel fejlődik az első 7 napban. De miért ugyanaz az elefánt- és egérembriók biológiai órája az első héten?
Kiderült, hogy ebben az időszakban szinte minden emlős embrió biológiai órája úgymond „kutyára” van állítva. Az örökletes mechanizmusok - a növekedés ütemét és az anyagcserét szabályozó gének - jelenleg nem működnek.
Először is, az embrió sejttömeget nyer, amelyben aztán különféle szerveket kell beépíteni. Amint elkezdődik a szervek építése, olyan, mintha egy óra rugóját tekernék fel. Most már minden növényt gondosan és nem teljesen. A biológiai óra minden munkája a genetikai apparátus irányítása alatt áll, és minél bonyolultabbá válik az organizmus fejlődése során, annál tisztábban állítanak elő információt a gének. A szervezet kezdi uralni a biológiai óra működését, és a különböző hormonok működése még jobban lelassítja a biológiai időt. Egy olyan embrióban, amelynek biológiai óráját a genetikai apparátus és a hormonális hatások nem korlátozzák olyan erősen, mert még nem alakult ki endokrin rendszere.
Lehetséges-e eltávolítani az időféket egy felnőtt szervezetből, és gyorsabban életre kelteni? Lehet, hogy vannak olyan anyagok, amelyek koncentrálják az időt, vagy egyszerűbben és pontosabban lehúzzák az időféket? Az egész veszély ebben az esetben a biológiai óra megzavarásában rejlik. Az anyagcsere és a sejtosztódás felgyorsításának harmonikusnak és mindig a normál határokon belül kell lennie. Az élő sejtekben az anyagcsere mindig valamivel kisebb sebességgel megy végbe a sejtnek elég nagy tartalékai vannak veszély esetére. Ez azt jelenti, hogy ha veszélyjelzést adsz, a cella részben leveszi az ideiglenes féket, és minden folyamat megnövelt sebességgel megy végbe benne. Ehhez közvetlenül befolyásolni kell azokat a géneket, amelyek szabályozzák a sejten belüli hatalmas biomolekulák kémiai kölcsönhatásának sebességét.
Hogyan adhatsz veszélyjelzést egy cellának? Az evolúció során a test sejtjei olyan mechanizmust fejlesztettek ki, amely érzékeli a szomszédságban lévő szenvedő sejtekből származó bomlástermékeket. Mivel az élőlények azonos molekuláris mechanizmusokkal érzékelik a veszélyt, bomlástermékek jelenlétében az állatok és a növények biológiai órái is felgyorsulnak. Éppen ezért a sötétben tartott aloe levelek, vagy a több napig 4 0 C-on tartott állati szövetek már tartalmaznak olyan anyagokat, amelyek felgyorsíthatják az anyagcserét a szervezet sejtjeiben, amelyekbe bekerülnek.
Az embrionális fejlődés legelején az ember felgyorsult biológiai időben él. Ahogy fejlődik, a biológiai idő lelassul. Születés után továbbra is valamivel gyorsabban jelentkezik, mint egy felnőttnél. Ahogy az emberek öregszenek, úgy tűnik, hogy az idő „megáll”. Nem lehetséges, hogy az időfék – az időgének – itt teljes erővel lépnek működésbe?
Az asztrológia az idő ismerete. Bármilyen különbségek is vannak közöttünk, mindannyian az időben élünk: megfoganunk, megszületünk, élünk és meghalunk. Az élet megértéséhez meg kell érteni az időt.
Mindannyiunk biológiai ideje
Mi az asztrológia? A tér háromdimenziós, az idő pedig mozgás ezeken a dimenziókon keresztül. Hiszünk abban, hogy az idő abszolút; hogy bárhol is mérik az időt, az mindig ugyanaz, mivel az egyik diszkrét pillanat ugyanolyan sebességgel követi a másikat.
Az egyetlen módja az idő mérése egy óra használata, amelyet a tér bármely pontjára helyezve egybe kell esnie egymással.
A mechanikus óra pontossága csak azt hangsúlyozza, hogy a perc, másodperc, óra, nap, hónap vagy év mindenki számára ugyanaz. De valójában ezek az állítások hamisak.
Biológiai idő az anyagcsere és az észlelés kapcsolata. Az anyagcsere az a sebesség, amellyel szervezetünk megemészti az ételt és az oxigént – életritmusunkat –, és súly, légzési sebesség, táplálékfelvétel és életkor alapján lehet megítélni; ha megváltozik, megváltozik az időről alkotott felfogásunk.
Amikor felgyorsul az anyagcserénk, a szemünk és az agyunk a beérkező képeket feldolgozó sebessége is megnő, ami miatt túlbecsüljük egy időszak időtartamát, és úgy érezzük, hogy az idő lassan telik.
Ha normál sebességérzékelés - hat kép másodpercenként, majd amikor emelkedett állapotban vagyunk, másodpercenként kilenc képet észlelünk; Számunkra úgy tűnik, hogy az óra minden másodperce 1,5 másodpercig tart.
Amikor lelassul az anyagcserénk, a szemünk és az agyunk kevesebb képet készít ugyanannyi idő alatt, ami hajlamos alábecsülni az időtartamot és azt az érzést, hogy az idő gyorsan telik. Ha általában hat képet érzékelünk másodpercenként, akkor kiegyensúlyozott állapotban másodpercenként három képet érzékelünk, és úgy tűnik számunkra, hogy minden másodperc fél másodperc alatt elrepül. Ha lelassul az anyagcseréd, felgyorsul az időérzéked!
Biológiai idő és kor
A fiatalságot a gyors anyagcsere, az időskort pedig a lassúság jellemzi. Lassan telik az idő fiatalember az időseknél pedig sokkal gyorsabban, hiszen időérzékünk az életkorral változik.
A fogantatás pillanatában a megtermékenyített petesejtünk anyagcseréje magas szinten megy végbe molekuláris sebesség, és minden másodpercben drámai állapotváltozások következnek be. A fogantatás után az anyagcsere fokozatosan lelassul a halálig. Az időskori halál akkor következik be, amikor szervezetünkben a folyamatok annyira lelassulnak, hogy leállnak.
Általános anyagcsere-sebességünk életünk során változik, és folyamatosan torzítja mind az anyagcsere, mind az észlelés rövid távú változásai. A stimuláció és a nyugalom helyi változásokhoz vezet az anyagcserében és az időérzékünkben.
Hogyan változik a biológiai idő?
- Izgalom,
- béke,
- hangulatváltozás,
- az étel evése és emésztése
- drogok,
- szex,
- külső és belső stimuláció
Mindez azonnal megváltoztatja az anyagcserét. Egy cigaretta elszívása, egy csésze kávé megivása vagy egy lépcsőn való felsétálás átmenetileg növeli az anyagcserét; fiatalabbnak érezzük magunkat.
Alkoholos ital, a nyugtató vagy pihenés lelassítja az anyagcserénket, bevezetve világunkba az időskorra jellemző lassúságot. Az időbeli torzulásokat folyamatosan szimulálják átlagsebesség anyagcsere. Az életkor előrehaladtával a szervezet elveszíti oxigénfogyasztási és átalakító képességét, és egyre nehezebben gyógyulunk fel kisebb sérülésekből. A seb egy gyermekben sokkal gyorsabban gyógyul, mint egy hasonló seb egy felnőttben.
Egy másik tényező, amely megváltoztatja az időérzékelés perspektíváját, az emlékezet. Minden nap összevetjük felfogásunkat az összes előző nap emlékével; egész múltunk a jelen minden tartós pillanatában létezik. Tapasztalatok ma emlékeink tavába ömlik, és az évek során ez a víztömeg tovább növekszik.
Minden mai nap értéke arányos teljes szám a napokat, amelyeket már megéltünk.
- Például életünk első napja egy az egyhez, vagyis életünk 100 százaléka; A mai kísérletek rendkívül elevenek és rendkívül fontosak.
- A második napot az első emlékével hasonlítják össze, így 1/2-t tesz ki.
- A harmadik nap 1/3, majd 1/4, 1/5 és így tovább. Egy év alatt minden nap életünk 1/365-ét teszi ki. Tíz év után egy nap csak 1/3650-e az egésznek.
Harminc éves korunkra minden napunk életünk 1/10.000-e! Ahogy öregszünk, minden következő nap az életünk egészének arányosan kisebb és kisebb részét foglalja el. Matematikailag az élet időbeli tömörödése logaritmikus progresszióként írható le.
Ahogy öregszünk, az idő összenyomódik, sűrűsödik és gyorsabban repül. Egy óra idős korban egyáltalán nem ugyanaz, mint egy óra gyermekkorban. Könnyű visszaemlékezni arra, hogy gyermekkorban egy óra örökké tartott, míg most hetek, hónapok és évek telnek el szemrebbenés nélkül.