Главная - Биологические ритмы и биологические часы у животных - Эндогенные и экзогенные составляющие циркадных ритмов

Эндогенные и экзогенные составляющие циркадных ритмов

Носят ли ритмы врожденный характер или они запечатлелись в организме под воздействием внешних условий?

Для того чтобы ответить на этот вопрос, различных животных помещали непосредственно после рождения в определенные условия, сохранявшиеся неизменными на протяжении нескольких поколений. Пытались также воздействовать на организм внешними синхронизирующими ритмами, период которых отличался от периода естественных ритмов. Обычно такие эксперименты заканчивались безрезультатно в том смысле, что организм сохранял свой собственный ритм, даже если несколько поколений предков подвергались воздействию необычных внешних ритмов.

Можно привести пример все с той же дрозофилой, когда мух на протяжении 18 поколений выращивали в условиях непрерывного освещения, но это не помешало вылету имаго дрозофилы в положенное время. У мышей ритм активности также может сохраняться на протяжении нескольких поколений, если даже они выращиваются в неизменных условиях.

С другой стороны, вылет самок бабочки-желтушки различающихся по одному сцепленному с полом гену, происходит в разное время. Более того, у разных видов свет привлекает самцов и самок также в разное время, что говорит о различиях в их ритмах активности.

Было бы интересно рассмотреть гомогенные популяции насекомых с точки зрения ритма.

Ученые обнаружили, что у некоторых особей кузнечика Romelea microptera пик активности приходится на вторую половину дня, а у других - на утро.

Очевидно, лучшим тестом на эндогенную природу ритмов служит скрещивание рас с различными ритмами активности. Именно такой эксперимент и предприняли исследователи с различными расами бабочки Acronycta rumicis. Среди гибридов оказались особи, у которых критическая продолжительность дня, определяющая наступление диапаузы, имела промежуточное значение.

Ритмы активности явно носят черты приспособленности к условиям среды. Так, у жужелицы. обитающей в арктических областях с их долгим полярным днем, циркадный ритм выражен очень нечетко, даже если содержать насекомых в лаборатории в условиях строгого чередования дня и ночи.

В то же время у обитателей пещер, например у ракообразного Niphargus puteanus, вовсе нет циркадного ритма, а периоды активности различны у разных особей.

Возбуждение ритмического процесса

Ритм включается обычно под влиянием внешних раздражителей, из которых наиболее действенным является освещение. Например, период двигательной активности у таракана Periplaneta всегда приходится на ночь даже при нерегулярных изменениях дневной и ночной температуры; если же таракана освещать ночью, а днем держать в темноте, то ритм изменится на противоположный.

Не следует, однако, считать, что для возбуждения ритма активности требуется освещать животное весь день или всю ночь. Чтобы запустить ритм активности у таракана, содержавшегося до того в полной темноте и не про являвшего никакой периодической активности, достаточно продержать его на свету 2 часа.

Известно, что ритм вылета имаго у дрозофилы носит очень четкий характер; для того чтобы запустить этот ритм, достаточно осветить культуру, содержавшуюся в темноте, вспышкой света продолжительностью 1/2000 секунды.

26.11.2016

Поведение животных

Исследования поведения животных

Эндогенные и экзогенные составляющие циркадных ритмов

Страницы и разделы сайта

Систематизировано