生物钟:常说常新的话题
  生物钟:常说常新的话题
【日本《朝日新闻》文章】题:利用基因来解开生物钟之谜生物钟与环境无关
从细菌那样的原核生物到人类,几乎所有生物体内都存在生物钟。生物钟与周围环境无关,它的周期与地球自转周期相同,也大约是24小时,并且非常准确。为什么会存在这种生物钟呢?这确实让人感到不可思议。很早以前,人们对此就很感兴趣。18世纪时,有人在研究中发现,把叶子在白天张开的植物放到黑暗的地方,它仍然像往常一样张开叶子。
60年代以后,研究人员确认,各种生物都有节奏,即使出现偏差,只要放在光线下,节奏就能够复原,这是生物共同的特征。同时研究人员还发现了生物钟在生物体内的位置。与特定基因有关
对生物钟节奏原理的研究正在飞速发展。80年代以后,研究人员发现在果蝇和脉孢菌中,生物钟与特定的基因有关。近3年中,研究人员在哺乳动物身上也已经发现了9个具有同样结构的生物钟基因。生物钟在温度升高的时候也不会改变周期,这也是一个谜。一般来说,温度越高,化学反应的速度就越快。那么生物钟是如何保持一定周期的呢?虽然人们知道,即使把细胞分开,每个细胞仍有自己的节奏,但是它们组合在一起时,为什么会节奏协调一致呢?
生物钟是如何与体内的各种节奏发生关系的呢?这也是今后的一个课题。对行动节奏混乱的老鼠进行研究后发现,行动节奏混乱原因是非常复杂的,不仅仅与生物钟基因有关。虽然在末端组织中,生物钟基因也在发挥作用,但是它们是如何分担责任并相互协调的呢?当白天变长的时候,鸟开始产卵,田鼠的睾丸开始变大。生物具有对日照时间的变化产生反应的光周期性,控制光照时间的方法正在温室栽培和养鸡中得到应用。我们将以在鸟类身上发现的基因为基础,来探索生物钟的奥秘。谜仍有待解开
因为生物钟的作用,生物应该能感觉到白天的长短,但是哺乳动物和鸟类的生物钟结构似乎不同。现在仍没有弄清楚为什么会有这种多样性。鸟类在视网膜和松果体内也有生物钟,但即便是麻雀和鹌鹑,各自的结构也不一样。对于候鸟和夜行性鸟类来说,生物钟基因是如何发挥作用,并如何与生态联系在一起的呢?这些都是令人感兴趣的问题。在研究生物节奏的时间生物学领域,从临床医学到药物学、农学和心理学,有各种领域的研究人员。如果分子级的研究取得进展,将可能发明治疗失眠等的药物。如果能够使鸡在没有光线的情况下也能一年到头产出大大的鸡蛋,提高了生产率,那该有多好啊!

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