Η συμπεριφορά των ζώων – συμπεριλαμβανομένων των διατροφικών τους συνηθειών – μπορεί να αλλοιωθεί από διάφορους περιβαλλοντικούς παράγοντες όπως η αλλαγή των εποχών. Διαφορετικές εκθέσεις στο φως και τη θερμοκρασία παίζουν επίσης ρόλο σε αυτόν τον κύκλο.
Ο κιρκάδιος κύκλος στο ζωικό βασίλειο μπορεί να περιγραφεί ως οι παραλλαγές στη φυσιολογική φύση ενός ζώου που συμπίπτουν με τους περιβαλλοντικούς κύκλους. Αυτοί οι κύκλοι, που ονομάζονται επίσης ρυθμοί, συνήθως επαναλαμβάνονται κάθε μέρα σε τακτική βάση.
Αυτές οι παραλλαγές, οι οποίες συγχρονίζονται με την ημέρα και τη νύχτα, μπορεί να ποικίλλουν κάθε 20 έως 28 ώρες. Στις περιπτώσεις ζώων που ζουν μακριά από τις τροπικές περιοχές, ο κιρκάδιος κύκλος τους προσαρμόζεται στις εποχές. Αυτή η προσαρμογή τους επιτρέπει να προσαρμόζουν την καθημερινή τους δραστηριότητα ώστε να ταιριάζει με την ώρα που υπάρχει ηλιακό φως.
Κιρκάδιοι κύκλοι ζώων: φως και θερμοκρασία
Οι κιρκάδιοι κύκλοι συμβαίνουν χωρίς καμία εξωτερική παρέμβαση. Οι επιστήμονες έχουν πειραματιστεί και παρατηρήσει διάφορους τύπους ζωντανά όντα και τη σχέση τους με τον ύπνο ή την πείνα τους. Αυτά τα πειράματα δείχνουν ότι αυτές οι συμπεριφορές επαναλαμβάνονται με κυκλικό τρόπο. Με άλλα λόγια, βασικά ανταποκρίνονται στις αλλαγές του φωτός και της θερμοκρασίας.
Η έρευνα δείχνει ότι οι κιρκάδιοι ρυθμοί πολλών ζώων μπορεί στην πραγματικότητα να είναι ευέλικτοι και να αλλάζουν τακτικά.
Ο κιρκάδιος κύκλος των ζώων στην ιστορία
Σε όλη την ιστορία, οι κιρκάδιοι κύκλοι των ζώων παρακολουθήθηκαν στενά από μελετητές όπως ο Αριστοτέλης, ο οποίος παρατήρησε καθημερινές και ετήσιες αλλαγές, ακόμη και στο φυτικό βασίλειο.
Στη συνέχεια, ο Γαληνός της Περγάμου περιέγραψε επίσης λεπτομερώς τη μετανάστευση των πτηνών, τους κύκλους ύπνου των ζώων και τη χειμερία νάρκη. Οι παραλλαγές που παρατήρησε ο Έλληνας φιλόσοφος θεωρήθηκαν ως αντιδράσεις στα ερεθίσματα της φύσης.
Ωστόσο, μετά από ορισμένες επιστημονικές μελέτες, οι ειδικοί έχουν διαπιστώσει ότι και οι δύο αλλαγές είναι ανεξάρτητες. Παρ ‘όλα αυτά, το περιβάλλον τα προωθεί ή τα περιορίζει.
Ήταν ο Γάλλος αστρονόμος Jean Mairan που, τον 18ο αιώνα, δημιούργησε την πρώτη συστηματική μελέτη για τον κιρκάδιο κύκλο. Σε αυτές τις μελέτες, ο Mairan κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο καθημερινός ρυθμός των ζώων δεν είχε στενή σχέση με το περιβάλλον. Μέχρι εκείνο το σημείο, οι επιστήμονες πίστευαν ότι τα δύο ήταν στενά συνδεδεμένα.
Κιρκάδιος κύκλος στα θηλαστικά
Τα θηλαστικά είναι η ομάδα ζώων της οποίας οι κιρκάδιοι κύκλοι έχουν μελετηθεί περισσότερο. Οι αναλύσεις που προέκυψαν από αυτές τις μελέτες δείχνουν ότι το “όργανο ελέγχου” του κιρκάδιου κύκλου βρίσκεται στον υπερχιασματικό πυρήνα, στον υποθάλαμο.
Ο υπερχιασματικός πυρήνας του μεσαίου (ή φυματικού) υποθαλάμου είναι μια περιοχή που διαχειρίζεται ένα ορμονικό σύνολο με καθημερινές φυσιολογικές παραλλαγές. Μία από αυτές τις ορμόνες είναι η οιστραδιόλη και μια άλλη σημαντική ορμόνη που πρέπει να ληφθεί υπόψη είναι η ωχρινοτρόπος ορμόνη. Αυτές οι δύο ορμόνες είναι υπεύθυνες για τη δράση σε διάφορα όργανα και τη μετάδοση κιρκάδιων μηνυμάτων από την υπερχιασματική περιοχή.
Οι ορμόνες που παράγονται στον φυματικό υποθάλαμο είναι πιο άφθονα τη νύχτα από ό,τι την ημέρα. Όταν το μάτι του ζώου αρχίζει να αντιλαμβάνεται το σκοτάδι, τα συστήματα που προάγουν την ανάπτυξη ή την υπνηλία αρχίζουν να λειτουργούν.
Εξωτερικοί παράγοντες
Παρόλο που η επιστημονική κοινότητα έχει ήδη διαπιστώσει ότι οι εξωτερικοί παράγοντες δεν διέπουν τον κιρκάδιο κύκλο στα ζώα, τους μεταβάλλουν. Οι επιστήμονες έχουν αποδείξει ότι υπάρχει μια ρυθμιστική και μεταβαλλόμενη λειτουργία που μπορεί να έχουν ορισμένοι παράγοντες.
Η καφεΐνη ή το αλκοόλ, για παράδειγμα, μπορεί να προκαλέσουν αυτές τις αλλοιώσεις. Ομοίως, πολύ έντονο φως ή ριζικές αλλαγές στη θερμοκρασία, ειδικά τη νύχτα, μπορούν επίσης να προκαλέσουν ορισμένες αλλαγές.
Άλλοι δευτερεύοντες ρυθμοί
Υπάρχουν και άλλα όργανα, εκτός από τον υπερχιασματικό πυρήνα, που έχουν την ικανότητα να εκπληρώνουν το ρόλο των δευτερευόντων «κιρκάδιων ρολογιών». Αυτά τα όργανα έχουν την ικανότητα να δημιουργούν άσχετες αποκρίσεις στον υποθάλαμο. Ωστόσο, αυτές οι απαντήσεις είναι πολύ πιο αδύναμες.
Άλλοι παράγοντες που καταφέρνουν να επηρεάσουν τον κιρκάδιο κύκλο είναι η εγκυμοσύνη και τα επίπεδα ατμοσφαιρικής πίεσης. Όταν συμβαίνουν έντονες αλλαγές ζώνης ώρας, μπορεί επίσης να συμβεί αναδρομή ή πρόβλεψη των κύκλων.
Ωστόσο, οι κιρκάδιοι κύκλοι δεν είναι οι μόνοι κύκλοι που συμβαίνουν. Εκτός από αυτά, υπάρχουν και άλλα είδη που εμφανίζονται σε επαναλαμβανόμενη βάση. Οι υπερδιαφανείς κύκλοι είναι ένας από αυτούς. Αυτοί είναι οι επαναλαμβανόμενοι κύκλοι που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια των ονειρικών καταστάσεων. Από την άλλη πλευρά, έχουμε κύκλους υπέρυθρων. Αυτοί είναι, για να αναφέρουμε μερικούς, τους κύκλους της σελήνης και τις εποχές θερμότητας σε ζώα που γνωρίζουμε επίσης ως «οίστρο».
Οι μεταναστεύσεις σε διάφορες ομάδες ζώων αποτελούν επίσης μέρος αυτών των μη κιρκάδιων ρυθμών. Αυτά συμβαίνουν ετησίως με τις εποχές ή κάθε δύο χρόνια. Μερικά από αυτά περνούν ακόμη και τις περιόδους βλάστησης του φυτικού βασιλείου.
Συνοψίζοντας
Όπως μπορούμε να δούμε, όλα δείχνουν ότι τα ζωντανά όντα διαθέτουν ένα σύνολο προσωρινοτήτων, όχι μόνο μία. Υπάρχουν διαφορετικοί «εποχές» που κατοικούν στο μυαλό και το σώμα των ζωντανών όντων. Πολλοί πολιτισμοί μάς λένε για το συνδυασμό διαφόρων εποχών και, προφανώς, η επιστήμη ανακαλύπτει ότι αυτό μπορεί, στην πραγματικότητα, να είναι κάτι πραγματικό.
Παλαιότερα, πιστεύαμε ότι οι διαταραχές στους κιρκάδιους ρυθμούς μπορεί να οδηγήσουν σε μειωμένη υγεία και επιβίωση. Ωστόσο, η πιο πρόσφατη έρευνα δείχνει ότι πολλά ζώα έχουν αλλοιώσει τους κιρκάδιους ρυθμούς -ή στερούνται κιρκάδιου ρυθμού- χωρίς εμφανείς παρενέργειες. Σαν άποτέλεσμα, Ένα προσαρμόσιμο εσωτερικό ρολόι μπορεί να αποδειχθεί αρκετά πλεονεκτικό.
Μπορεί να σας ενδιαφέρει…
Όλες οι αναφερόμενες πηγές εξετάστηκαν διεξοδικά από την ομάδα μας για να διασφαλιστεί η ποιότητα, η αξιοπιστία, το νόμισμα και η εγκυρότητά τους. Η βιβλιογραφία αυτού του άρθρου κρίθηκε αξιόπιστη και ακαδημαϊκής ή επιστημονικής ακρίβειας.
- Van Oort, BE, Tyler, NJ, Gerkema, MP, Folkow, L., Blix, AS, & Stokkan, KA (2005). Κιρκαδική οργάνωση σε τάρανδους. Nature, 438 (7071), 1095-1096.
- Diepen, HCV Αμφιβληστροειδικοί και νευρωνικοί μηχανισμοί κιρκαδικής φωτοαντίληψης.
- Niño Caballero, Á. (2020). Genes reloj y ritmos circadianos en tejidos implicados en reproducción.
- Cardinali, D., Carpizo Alfayate, R., Cos Corral, S., Fernández López, R., Mediavilla Aguado, MD, Noriega Borge, MJ, … & Sánchez Barceló, EJ (1994). Εισαγωγή στην Cronobiología. Fisiología de los ritmos biológicos.
- de Prado García, BM (2004). Ritmos circadianos y neurotransmisores: estudios en la corteza prefrontal de la rata (Διδακτορική διατριβή, Universidad Complutense de Madrid).