Беседа пятая. Биологические часы

Альберт Эйнштейн, создав теорию относительности, наверное, и не подозревал, какой благодатной почвой для нынешних писателей-фантастов окажутся некоторые ее положения, изменившие веками сложившиеся привычные взгляды на такие фундаментальные понятия нашей жизни, как пространство и время. В самом деле, такая, казалось бы, незыблемая категория, как время, "стала" вдруг относительной, зависящей от того, в какой из движущихся инерциальных систем отсчета оно рассматривается. То есть время "приобрело" скорость, а вместе с ней и поразительную способность течь быстрее или медленнее...

Машина времени, захватывающие путешествия в прошлое и будущее...- кто из нас в детстве не следил за сказочно-увлекательными приключениями уэллсовских фантастических героев? Эйнштейн под машину времени подвел теоретическую базу, фантастика стала научной, но... занимательности в ней не убавилось. И до сих пор произведения писателей-фантастов поражают наше воображение и будоражат мысль множеством загадок, так или иначе связанных со временем, в основе которых лежат реально существующие явления, еще ждущие своих исследователей.

Биологические часы... Так называют в естествознании механизм (способность) измерения времени у чело-века, животных и растений. Но мало кто из широкого круга читателей знает, сколько неожиданного, поразительного, а порой даже и совершенно необъяснимого скрывается за этим лаконичным определением.

У современного польского писателя-фантаста С. Лема есть печальный рассказ о том, как после странствия в безбрежных просторах космоса путешественники в конце концов возвратились на Землю. И что же? В то время, как они странствовали один год, на Земле прошло... сто лет. Она стала для путешественников чужой и холодной - космонавты не застали в живых друзей, родных и близких, тех, кто провожал их в дальний путь. Все они состарились и умерли, в то время как сами космонавты стали старше всего на один год. Безусловно, С. Лема волновала техническая сторона космического путешествия и психологические проблемы развития общества будущего; нас же в первую очередь интересует другое: возможно ли с биологической точки зрения такое замедление внутренних процессов, биологических часов человека? Может ли так случиться, что один космический год будет соответствовать ста земным? Что при этом будет происходить с биологическими часами не только человека, но и животных, насекомых, растений?

Но вернемся из области фантастики в наш сегодняшний день, 1967 г., третья Олимпийская неделя в Мехико. И здесь мы столкнемся с новой загадкой биологических часов. Говорит заслуженный тренер СССР профессор Н. Г. Озолин: "Наиболее коварным сюрпризом для советских спортсменов оказалась разница во времени. В Мехико все мы стали... моложе на 9 часов. А, как известно, биологические часы органов и систем очень устойчивы, и перестройка их на новый суточный режим для организма представляет большой труд, требующий в среднем две недели!"

И в этом нет ничего удивительного. Наш организм, насчитывающий приблизительно 100 триллионов (единица с 14 нулями) клеток, можно сравнить с гигантским производственным комплексом. И каждая клетка организма - это своего рода огромный завод с множеством разнообразных цехов, собственной энергобазой, конструкторским бюро, транспортным хозяйством и, главное, удивительно четко поставленной службой времени.

Нетрудно привести множество самых разнообразных примеров этой службы - биологических часов в животном и растительном мире. В самом деле, работаете ли вы или спите, мчитесь на мотоцикле или сидите в театре, плаваете ли в бассейне или гуляете по парку - вас никогда не покидает "чувство времени". Большинство людей в любое время дня и ночи довольно точно может ответить на вопрос "который час?", даже не взглянув на часы.

Американский исследователь О. Вудроу утверждает, что человек способен без ошибки оценить интервалы времени от 0,36 сек до 5 сек. Л. Дж. Милн и М. Милн в своей книге "Чувства животных и человека" рассказывают любопытную историю о покойном швейцарском композиторе Эмиле Жаке Далькрозе, который обычно развлекался со своим сыном во время совместных вечерних прогулок следующим образом. "У отца в руках были часы. Он ждал, когда они начнут отсчитывать новую минуту, затем внезапно закрывал циферблат и говорил "три" (или называл другое число по выбору - интервал времени, который нужно оценить). Какое-то время они шли молча, а затем отец и сын выкрикивали: "три" - обычно одновременно. Отец открывал циферблат часов и показывал, насколько близкими к истине были их оценки. Далькроз уверял, что любой может играть в эту игру с таким же успехом, если только он будет спокоен и не станет обращать никакого внимания на внешние часы".

Хорошо "чувствуют время" также и животные. Известно, например, что утренний крик петуха вполне может заменить звонок будильника. Помните, как у В. А. Жуковского: "Шумным бьет крылом петух, день встречая пеньем..."? Летучие мыши вылетают каждый вечер на охоту в один и тот же час. Пчелы точно соблюдают почасовое расписание, посещая цветы. На поля гречихи они прилетают только в те часы, когда цветки ее, следуя своему расписанию, выделяют нектар.

Интересные сведения приводит английский зоолог Вильям Бич о чувстве времени у ослов. Во время путешествия по Калифорнии Бич посетил одну небольшую ферму, владелец которой использовал для полевых работ только ослов. Было их у него более ста, и все они прекращали работу в полдень, минута в минуту, без всякого сигнала. И уже в 12 час 01 мин никакая сила не могла заставить их продолжать работу. Ровно в 18 час они вновь принимались за дело.

Любопытные данные опубликовал Густав Экштейн о своих наблюдениях над чувством времени у кошек. Так, кошка по кличке Вилли являлась домой после очередной ночной прогулки ровно в 8 час 10 мин утра, ни на минуту позже. Каждый понедельник ровно в 19 час 45 мин она появлялась в соседней больнице, чтобы посмотреть, как медики играют в бинго. И она ни разу не ошиблась ни днем, ни часом!

Растения также способны измерять время. Многие виды цветков выделяют нектар или запах только в строго определенное время суток. Есть водоросли, которые начинают люминесцировать перед заходом солнца, освещая море трепетно мерцающим светом. Некоторые цветки закрывают свои лепестки на ночь, а иные - распускаются только вечером. Например, ровно в 8 час вечера начинают раскрываться похожие на удлиненный стручок перца бутоны травянистого однолетнего растения энотерны. Быстро, буквально на глазах у человека, одна за другой раскрываются зеленые створки-листочки, а затем и сложенные в трубку желтые лепестки. Через 5 - 10 мин бутоны превращаются в оригинальные крупные, яркие цветки. Эти цветки живут лишь одну ночь, а затем увядают. На следующий вечер, в 8 час, распускаются уже новые бутоны. Цветки шиповника, мака, цикория распускаются обычно в 4 - 5 час утра, в 7 час утра распускается салат, в 9 - 10 час - цветки мать-и-мачехи, в 8 час вечера - душистого табака, в 9 час - ночной фиалки и т. д. Таким образом, можно создать цветочные часы, которые бы показывали время с утра и до вечера. И такие часы в некоторых ботанических садах уже созданы - на специальных клумбах посажены растения, которые цветут в различные, но строго определенные для каждого из них часы. В назначенное самой природой время, как по сигналу, раскрываются и закрываются венчики тех или иных цветков. Многокрасочный и ароматный "живой хронометр" поражает не только своей красотой, но и необыкновенной точностью.

Все эти факты, безусловно, удивляют и даже поражают, но все же, если разобраться в явлениях, связанных с наличием биологических часов в организмах, более детально, то оказывается, что все они меньше всего относятся к области чудес, а следовательно, имеют и вполне научное объяснение. Более того, было бы очень странно, если бы растения и животные, веками испытывая на себе периодические перемены - смену дня и ночи, времен года, приливов и отливов и т. д., - не приспособились бы как-то к ним.

И вот как выражение поиска необходимых для жизни условий в результате естественного отбора в организме человека, у животных и у растений и появились внутренние биологические часы, установились самые разнообразные ритмы физиологических процессов. И ритмы эти, как показывает опыт, в точности соответствуют всевозможным природным ритмам: суточным, сезонным, годовым, приливным и т. д. Пользуясь своими внутренними часами - сопоставляя их показания с местным временем, - птицы осуществляют сезонные перелеты, отправляясь за десятки тысяч километров от родных мест и всегда безошибочно возвращаясь домой, насекомые находят путь к местам расселения и источникам пищи, рыбы - к местам нереста. Когда день достигает определенной длины, начинают цвести растения, благоухать цветы, птицы покидают зимовья, обитатели леса пробуждаются от зимней спячки.

Почему же происходят все эти чудесные превращения? По мнению многих специалистов, растения и животные как бы "наследуют" календарную память своих далеких предков, получают от них эстафетную палочку физиологического ритма. Этот древний, врожденный физиологический ритм, обусловленный свойствами самого организма и его наследственностью, называют эндогенным ("эндо" - производное от греческого слова "endon", что означает "внутри", "внутренний") в отличие от экзогенного ("экзо" - "ехо" - "внешний") ритма, определяемого чисто внешними условиями.

Эти фундаментальные понятия станут яснее, если обратиться, например, к следующему опыту, проделанному недавно американской исследовательницей П. де Курси. Белки летяги, ведущие ночной образ жизни, помещались в индивидуальные клетки с колесом и содержались в полной темноте. При этом активность каждой летяги, проявляющаяся во вращении колеса, регистрировалась самопишущим прибором. Опыт проводился в течение довольно продолжительного времени.

Рис. 1. Диаграмма активности (жирные отрезки) летяги в отсутствие внешних раздражителей. По вертикали - дни месяца, по горизонтали - часы суток

Ежедневные записи для каждого животного в конечном итоге сводились в общие графики (рис. 1), из которых можно было заключить, что ритмы активности у белок существуют даже в отсутствие периодически изменяемых внешних раздражителей - света или температуры, т. е. эти ритмы являются эндогенными. Удалось также определить и период ритма активности белок. Он оказался немного меньше 24 час (благодаря чему на графике несколько сдвигается начало активности).

Следует отметить, что физиологические ритмы, периодичность которых немного больше или меньше 24 час, т. е. ритмы околосуточные, довольно широко распространены в природе, и для обозначения их в научной литературе даже применяется специальный термин "циркадные" - "циркадные ритмы".

Например, установлено, что у растений есть внутренние часы с периодом 23 - 28 час, у животных - 23 - 25 час, причем среди них есть и особи, циркадный ритм которых в точности равен 23 час 54 мин и 4,09 сек.

Исследования показали, что суточные ритмы активности наблюдаются не только у многоклеточных растений и животных, но и у простейших одноклеточных существ (суточные ритмы фотосинтеза, деления и роста клеток у водоросли Gonyaulax). Циркадные ритмы обнаруживаются даже у отдельных кусочков ткани, вырезанных из организма и помещенных в питательный раствор. Все эти факты при их анализе невольно наводят на мысль, что ритмичность физиологических процессов, их периодичность - это неотъемлемое свойство каждого организма, вплоть до мельчайшей клеточки. Но подробнее об этом потом.

А сейчас расскажем об удивительных фактах и закономерностях суточных, лунных, приливных и сезонных ритмов у растений, животных и человека.

Многие из нас замечали, как шляпка подсолнечника поворачивается за Солнцем. Даже если небо закрыто тучами и не видно Солнца, шляпка все равно поворачивается с равномерностью часовой стрелки! А разве не удивительно, что москиты в Экваториальной Африке кусаются также "по расписанию" - часто всего полчаса в сутки. В зависимости от вида они могут кусаться в поздние сумерки, в полночь или рано утром. А обычные медоносные пчелы? Еще Белинг в 1929 г. установил, что их можно приучить летать к кормушке в определенное время. Причем опыт удавался даже тогда, когда улей и кормушка находились в закрытом помещении, днем и ночью освещенном искусственным светом. Значит ли это, что у пчел есть собственные часы? Но, может быть, пчелы способны даже в изолированном помещении узнавать время по Солнцу, пользуясь каким-то неведомым человеку чувством? И вот, чтобы решить этот вопрос, Реннер провел такой опыт. В Париже в изолированной камере с искусственным освещением пчел приучили прилетать за пищей в определенные часы. Затем улей перевезли на самолете в Нью-Йорк и опять поместили в камеру. На следующий день пчелы собрались у кормушки в обычные часы по парижскому, а не по местному времени. Значит, пчелы все-таки узнают время по внутренним "часам", а не по Солнцу!

Теперь о циркадных ритмах человека. Оказывается, в организме человека одновременно протекает более 40 физиологических процессов, для которых характерна суточная ритмичность. И не случайно ученые и в шутку и всерьез говорят, что одного и того же человека можно встретить только в определенное время разных суток. Суточный режим обмена веществ, определяемый по интенсивности дыхания и температуре тела, впервые был обнаружен в XIX веке, вскоре после введения в клинике термометров. Тогда же было обнаружено, что этот ритм сохраняется даже у людей, длительное время находящихся на постельном режиме.

Суточные ритмы дыхания и температуры тела человека отражают изменения уровня обмена веществ и представляют яркий пример циклических колебаний.

Как показали опыты, мышечная работа и даже положение тела могут изменить температуру тела. На протяжении суток у человека также наблюдаются изменения температуры тела. Например, наиболее высокой она бывает в 18 час, а самой низкой - между 1 - 5 час. При этом амплитуда колебаний температуры составляет 0,6 - 1,3°. Изменение режимов сна и бодрствования влечет за собой и изменение температурного ритма. У людей, постоянно работающих в ночную смену, часто наблюдается повышение температуры ночью.

Суточная периодичность характерна и для сердечной деятельности. Во время сна сердце бьется медленнее, а наибольшая частота сердечных сокращений обнаружена около 18 час. В те же часы наблюдаются самые высокие показатели "верхнего" и "нижнего" уровня кровяного давления. Экспериментально установлено, что деятельность органов кровообращения в различное время суток неодинакова: около 13 и 21 час она резко снижается.

Состав крови ярко свидетельствует о наличии в организме суточных колебаний физиологических процессов: так, костный мозг наиболее активен рано утром, а селезенка и лимфатические узлы - около 17 - 20 час. В утренние часы в кровоток поступает наибольшее число молодых эритроцитов. Максимум гемоглобина в крови отмечается с 11 до 13 час, минимум - с 16 до 18. Максимум сахара - утром, минимум - ночью. Работа желез внутренней секреции также характеризуется периодичностью. Уровень адреналина в крови максимален с 7 до 9 час утра, т. е. до начала двигательной активности, что как бы подготавливает к ней организм (рис. 2).

Однако следует отметить, что в природе встречаются периодичности и гораздо большей длительности, чем суточная, например сезонная. Причем она тоже, как и суточная, достаточно устойчива. Так, газели, перевезенные из Экваториальной Африки в Каир, несколько лет сохраняют прежний сезонный ритм размножения.

До неправдоподобия сложная система циклов существует у массачусетских крабов. Благодаря сокращению и увеличению пигментных клеток окраска их меняется от цвета очень светлой слоновой кости ночью до темного буровато-серого днем. Кроме солнечного ритма

Рис. 2. Суточные биологические ритмы в организме человека

у крабов проявляется еще и ритм прилива: ночью, во время прилива, они гораздо бледнее, чем во время отлива, т. е. темнее при малой воде, чем при полной. А как известно, крабы во время прилива прячутся в норах, а при отливе выползают за пищей (рис. 3). Вероятно, темная окраска позволяет крабам лучше сливаться с цветом глины в солончаковых канавах, и они становятся почти невидимыми для своих врагов. И свойство это настолько устойчиво, что крабы даже в лабораторных условиях продолжают менять свою окраску. И даже в полной темноте! Интересно, что при определенном опыте можно даже читать "часы" краба, сравнивая окраску его тела со справочной морской картой. Если каждый час связывать с определенным расположением пигмента, нетрудно даже вычертить график, на котором отчетливо видно взаимодействие 24-часового "солнечного" и 12,75-часового "приливного" циклов краба. При этом даже оторванная лапка краба будет в течение суток (или несколько дольше) менять цвет согласно солнечному и приливному циклам.

Рис. 3. Как на берегу, так и в лаборатории манящие крабы ищут пищу точно в час отлива

Как известно, приливы образуются под влиянием гравитационного притяжения Луны и Солнца. Движение воды определяется к тому же очертаниями материков и начинается обычно с некоторым запозданием - в зависимости от географического местоположения. Поэтому, очевидно, легче составить целый том соответствующих таблиц, чем сконструировать часы, предсказывающие расписание приливов и отливов. А маленький краб имеет эти удивительные солнечно-приливные часы!

Вообще, если внимательно приглядеться к живым организмам от простейшей одноклеточной водоросли до человека, то мы увидим, что измерение времени и "запоминание" тех или иных важнейших периодов и интервалов - также всеобщий закон живой природы.

А как обстоит дело у растений? Чем, например, определяется время их цветения? Каковы часы, по которым они ведут отсчет времени, определяют времена года?

Осень 1967 г. была чрезвычайно теплой. На Кубани она даже напоминала весну. И вот кое-где расцвела уже сирень. Да, да, сирень - осенью. А в одном подмосковном городке прохожие с удивлением останавливались перед яблоней, на ветках которой рядом со зрелыми яблоками распустились нежно-белые цветы. Почему же растения "поверили" погоде? Вот и в 1948 г., когда в Крыму стоял удивительно теплый январь и температура днем переваливала за 20° Ц, зацвел миндаль. Все 400 сортов и 2000 гибридов ботанического сада, полудикие деревья на склоне гор - все "обманулись", зазеленели или начали цвести. А в феврале ударили морозы, и деревья, увы, почти все замерзли.

Советскому ученому Рихтеру удалось раскрыть тайну механизма внутренних биологических часов миндаля. Но сколько еще осталось невыясненного и удивительного в мире физиологических ритмов! Возьмем, например, червя палоло, встречающегося в Тихом океане возле острова Самоа. Как он приспособил свои действия к лунному дню, к лунному месяцу?

Как известно, лунный день длится 24,8 час (от одного восхода Луны до другого), лунный же месяц состоит из 29,5 дня (от одного полнолуния до другого). И вот в октябре и ноябре, когда три четверти Луны освещены Солнцем, во время ночного прилива из коралловых рифов выползают полчища червей палоло. Интересно, что местные жители даже устраивают в это время ночью особые празднества, на которых главным лакомством считается блюдо из червя палоло. Обладают внутренними часами также и устрицы, причем их часы идут по приливному времени. Как рассказывают Л. Дж. Милн и М. Милн, панцирные моллюски, выловленные в бухтах Новой Англии и во влажной упаковке доставленные в лабораторию на Среднем Западе, находясь даже за полторы тысячи миль от океанских приливов, продолжают по ним регулировать свою жизнь, изменяя ширину щели между створками раковины, а вместе с этим и потребление кислорода.

Большую роль играют биологические часы и в способности пернатых ориентироваться в пространстве. Замечено, например, что жаворонки корректируют свой путь, отыскивая север. Ранним утром, сориентировавшись на восходящее на востоке Солнце, они поворачивают влево на 90°. Любопытно, что если жаворонков подержать 12 - 18 дней в помещении, где ежедневно свет включается на 6 час позже, т. е. фактически в полдень, то это оказывается достаточным, чтобы сбить ход их биологических часов. Выпущенные на волю подопытные жаворонки ориентируются теперь на полуденное Солнце и поворачивают от него на 90° влево, как они делали это утром. Но теперь Солнце, естественно, уже стоит не на востоке, а на юге, и вместо севера бедным, вконец запутанным человеком птицам приходится уже лететь на восток!

Итак, как мы убедились, самые разные ритмы - суточные, лунные, приливные и сезонные - присущи всему живому - от червя палоло и деревьев миндаля до газелей и человека.

Как же образуются эти ритмы у человека? Возьмем, к примеру, суточный ритм. Поскольку уже давно было известно, что 24-часовой ритм (температура тела, чередование сна и бодрствования) устанавливается у новорожденных постепенно, логично было бы предположить, что этот ритм возникает в растущем организме только под влиянием окружающих условий. Но есть и другая гипотеза: некоторый внутренний ритм, существовавший в организме еще до рождения, постепенно устанавливается при помощи внешних датчиков времени, синхронизируется с ними. На Международном симпозиуме по биологическим часам в 1960 г. доктор Хельбрюгге сделал сообщение о развитии циркадных ритмов у детей. Оказалось, что их физиологические функции формируют свои суточные ритмы независимо друг от друга и в разное время (рис. 4).

Интересно, развивается ли 24-часовой ритм у людей исключительно под влиянием внешних факторов? Оказывается, что если сравнивать ритмы сна и бодрствования, изменение частоты пульса у недоношенных детей и у детей, родившихся в срок, то у первых суточный режим обеих функций развивается позже. Значит, экзогенные факторы имеют все-таки меньшее значение, в противном случае суточный ритм у родившихся одновременно детей должен был бы и развиваться одновременно.

Вообще исследование природы приспособления живых организмов к окружающей среде обычно сводится к исследованиям трех типов:

Прежде всего выясняются все формы проявления интересующего нас феномена и все его закономерности.

Затем ищут, где же расположен сам "механизм", обусловливающий эти явления в организме.

И, наконец, исследуют природу, т. е. физическую и химическую сущность, изучаемого "механизма".

Мы с вами ознакомились с интереснейшими фактами проявления биологических часов у растений, животных и человека, и теперь, если придерживаться вышеизложенного плана, следует несколько подробнее остановиться на закономерностях функционирования биологических часов, на зависимости их хода от различных факторов.

Можно ли остановить биологические часы и каким образом? Как пустить их в ход? Как заставить их спешить или отставать? Что влияет на ход этих часов: чередование темноты и света, изменение температуры, вращение Земли? Особенно много исследований посвящено проблеме влияния длительности светового дня.

Рис. 4. Развитие суточных ритмов у детей. а) Частота пульса; б) температура тела. Сплошные линии - средние значения показателей физиологических функций, пунктирные - характеристика разброса. Справа у графиков в числителе - число обследованных детей, в знаменателе - суммарное число суток, затраченных на обследование всех детей

У ученых даже сложилась здесь специальная терминология. Для краткости условия непрерывного освещения обозначают СС (свет, свет), непрерывной темноты - ТТ, а циклы, состоящие в чередовании фаз света и темноты, - СТ. Например, суточный ритм, состоящий из 12 час света и 12 час темноты, по этой системе будет обозначаться 12С - 12Т.

Биологические часы были бы совершенно непрактичны, если бы их нельзя было переводить назад и вперед.

Опыты показали, что если держать животное, активное при свете, в полной темноте, то обычно через несколько дней суточный цикл его жизнедеятельности пропадает, но его можно опять полностью восстановить, воздействуя на животное светом. Так, у мушки дрозофилы суточный цикл восстанавливается вспышкой света продолжительностью всего 0,005 сек! А чтобы "пустить" в ход "часовой механизм" фасоли, выросшей при непрерывном освещении, - заставить, например, подниматься и опускаться ее листья, - надо подержать фасоль не менее 9 - 10 час в темноте. Причем если это количество часов темноты будет дано с перерывами, то биологические часы фасоли ни за что не заведутся. Однако если фасоль выросла в непрерывной темноте, то описанный ритм возникнет после самого кратковременного ее освещения.

В случае же изменения длительности циклов света и темноты организм непременно приспосабливается и к ним. Весьма показателен в этом отношении эксперимент, проведенный немецким ученым М. Линдауэром. Он привез с Цейлона в Мюнхен индийских пчел. Так как длительность дня и ночи тропического и умеренного поясов не совпадают, вполне естественно было бы ожидать, что пчелы, биологические часы которых идут по тропическому времени, в условиях континентальной Европы будут полностью дезориентированы. Так оно и случилось. Но прошло всего лишь шесть недель, и все вошло в норму: пчелы перестроили ход своих "часов" на европейский лад, а потом и совсем европеизировались, превосходно приспособившись к новым условиям.

Американский ученый Хампер из Калифорнийского университета исследовал, как влияет нарушение циркадного ритма на развитие растений. Опыт проводился с соевым деревом. Когда Хампер создавал дереву "ночь" длительностью 16 час и "день" - 8 час, оно цвело так же, как и в естественных условиях. Но стоило только продлить "ночь" до 24 час, а "день" оставить прежним - дерево переставало цвести. Однако при этом обнаружилась и интересная закономерность: если полный цикл СТ был кратен 24 час, например, "ночь" составляла 64 час, а "день" - 8 час, цветение наступало, как обычно.

Любопытные наблюдения провели китайские ученые. С 11 до 13 час плодовые деревья закрывали от дневного света. Оказалось, что этот своеобразный "мертвый час" пошел деревьям на пользу. Яблоки наливались и созревали в три раза быстрее и были больше обычных яблок подобного сорта!

И, наконец, советские ученые И. Е. Лобашев и В. Б. Савватеев провели множество опытов с курами. Цыплят с первого дня жизни содержали при ритме 8С - 4Т, т. е. 8 час света, 4 час темноты. Ночь каждые сутки для них наступала с 12 до 16 и с 24 до 4 час. Птицы вскоре приспособились к этим условиям. После кормления они засыпали в середине "дневной ночи", и в конце ее петухи даже пели по нескольку раз, а в 16 час куры отряхивались и чистили перья. В то время как контрольные куры начинали готовиться ко сну, садились на насесты, подопытные разгуливали и в сумерках, разыскивая в траве корм.

Теперь расскажем, как влияет на работу биологических часов температура. Оказывается охлаждение организма до 0° и ниже влечет за собой остановку биологических часов! Но стоит животное отогреть, повысить его температуру до нормальной, и "часы" снова начинают идти. И самым любопытным при этом оказалось то, что, подобно обычным часам, которые некоторое время стояли, а затем были пущены в ход без перевода стрелок, биологические часы животных в этом случае будут "отставать" ровно настолько, сколько они находились в покое при 0°, и все ритмические циклы при этом соответственно сдвинутся. Так, если пчел подержать в холодильнике, они опаздывают к кормушке. Однако если тех же пчел подержать некоторое время при необычно высокой температуре, то они раньше положенного появятся у кормушки. Между тем "часы" идут достаточно стабильно в том широком диапазоне температур, при котором обычно протекает жизнь пчел. Это и понятно. От биологических часов не было бы большой пользы, если бы в теплые дни они шли намного быстрее, чем в холодные. В этом нет ничего удивительного, например, когда речь идет о млекопитающих, у которых температура тела колеблется от 35 до 40° и регулируется самим организмом. Но и у других живых существ - рыб, лягушек и змей, температура тела которых, как известно, больше зависит от температуры окружающей среды, - биологические часы в этом случае не ускоряют и не замедляют своего хода!

Б. Суини и Д. Гастингс провели серии опытов, выясняющих, влияют ли изменения температуры на ход биологических часов у водоросли Gonyaulax. Длительность свечения этого микроскопического растения измерялась при непрерывном освещении и различных температурах. Оказалось, что изменения температуры вызывают небольшие, но определенные изменения длительности цикла свечения у этой водоросли.

Однако, несмотря на обилие фактов, так или иначе связанных с физиологическими ритмами, сам механизм биологических часов для ученых продолжает все же оставаться загадкой. Тем не менее ученые при этом высказывают предположение, что биологические часы, по-видимому, связаны с каким-то внутриклеточным обменом веществ. Правда, как оказалось, с повышением температуры скорость внутриклеточных реакций возрастает, но ведь темп хода биологических часов меняется при этом незначительно.

А можно ли повлиять на "ход" биологических процессов химическими веществами? Оказывается, можно. Так, яды, угнетающие обмен веществ, снижают и амплитуду циклических колебаний. Например, под влиянием спирта удлинение периода достигает иногда 5 час. Папаверин и наркотин несколько удлиняют периоды биоритмов. Однако биологические часы при этом совсем не останавливаются. Так, было доказано, что они продолжают идти даже у наркотизированных пчел.

Долгое время ученых интересовало, чувствуют ли организмы вращение Земли? Не связан ли циркадный ритм с суточными изменениями давления воздуха, космического излучения и ионизации воздуха? Это можно было бы выяснить, найдя место, где эти факторы не меняются. И поэтому доктор Хампер решил проводить свои эксперименты на Южном полюсе. Кабину с животными и растениями поместили на платформу, вращение которой в одних экспериментах компенсировало вращение Земли, в других - усиливало его, а в третьих - замедляло. И вот, несмотря на то, что испытуемые животные и растения находились в полной темноте, циркадный ритм сохранился и биологические часы продолжали идти нормально. По-видимому, это означает только то, что циркадный ритм является эндогенным и, в частности, не зависит от вращения Земли.

Однако американский профессор Ф. Браун и возглавляемая им небольшая группа биологов сомневаются в том, что так называемые постоянные условия, создаваемые искусственно в лаборатории, могут полностью изолировать живой организм от любых изменений внешней среды, к которым он чувствителен. В отличие от большинства ученых, считающих, что ход "внутренних часов" не зависит от окружающей среды, Браун и его коллеги полагают, что биологические часы регулируются какой-то пока еще неизвестной человеку ритмически изменяющейся силой, действующей в природе. Эта сила проявляется, в частности, в изменениях таких факторов, как атмосферное давление и сила тяжести. Иными словами, по мнению этих ученых, для нормальной работы биологическим часам необходим непрерывный приток информации извне, подобно тому как электрическим часам необходимо непрерывное питание от электрической сети.

На чем же зиждется утверждение Ф. Брауна, что ход биологических часов тесно связан с такими явлениями, как магнитное поле Земли, земное притяжение, барометрическое давление?

Ф. Браун давно экспериментирует с картофелем. "Клубни картофеля, по-видимому, - пишет В. Мартека в своей книге "Бионика", - реагируют на изменения в состоянии атмосферы, даже находясь в постоянных условиях освещения, температуры и давления. Изменения, о которых идет речь, известны под названием атмосферных приливов. Они вызываются теми же силами тяготения, что и морские приливы. Однако на атмосферные приливы большее влияние оказывает не Луна, а Солнце. Газы, как известно, при нагревании расширяются. Излучение Солнца нагревает земную атмосферу. Поскольку Земля нагревается Солнцем только с одной стороны, наблюдаются суточные циклы атмосферных приливов".

Эти термические атмосферные приливы регистрируются на Земле барометрами - приборами, измеряющими атмосферное давление. Барометр регистрирует начало атмосферного прилива, поскольку при этом повышается атмосферное давление. Атмосферный прилив начинается утром, достигая наивысшей точки примерно к 10 час. Затем он начинает убывать до некоторого нижнего предела, приходящегося на вторую половину дня. Именно эти атмосферные приливы выявились в экспериментах профессора Брауна с клубнями картофеля.

Из картофелин вырезали кусочки цилиндрической формы так, чтобы на каждый цилиндрик приходилось по одному глазку. Эти кусочки помещали в специальный контейнер, свободно "подвешенный" в воде при постоянной температуре; опыт проводили в полной темноте. Контейнер был совершенно герметичен и надежно изолировал глазки картофеля от влияния возможных изменений атмосферного давления. Специальные электронные приборы измеряли интенсивность дыхания этих кусочков, т. е. количество кислорода, потребляемого ими в единицу времени.

Было установлено, что кусочки картофеля ведут себя, как живой барометр, реагируя на изменения атмосферного давления в течение дня, несмотря на то что они, казалось бы, совершенно ограждены от влияния изменений, происходящих в земной атмосфере. Скорость потребления кислорода этими кусочками в период между 5 и 7 час утра соответствовала изменениям барометрического давления в период между 2 и б час утра. В то время, когда большинство людей возвращается с работы или уже обедает (т. е. от 17 до 19 час), интенсивность потребления кислорода изолированными от внешних влияний кусочками отражала изменения атмосферного давления в период между 14 и 18 час того же дня.

Еще более примечательно, что кусочки картофеля реагировали на случайные изменения атмосферного давления, приводящие к изменению погоды. Все эти изменения давления (которые могли повлечь за собой грозу, град или снегопад) отражались на скорости потребления кислорода глазками. В одном случае по изменению интенсивности дыхания кусочков картофеля можно было даже предсказать изменения атмосферного давления на целых два дня! Для того чтобы иметь возможность реагировать таким образом на случайные изменения в атмосфере, подопытные глазки должны были постоянно получать какую-то информацию извне.

Начиная с 1954 г. из лаборатории Брауна непрерывно поступали все новые данные, подтверждавшие теорию универсальных геофизических часов. В контейнерах Брауна перебывали по очереди манящие крабы, морские водоросли, морковь, дождевые черви, мыши. Все эти организмы в той или иной степени реагировали на изменения внешней (по отношению к контейнеру) температуры, атмосферного давления и даже космического излучения и магнитного поля Земли. Последние два фактора особенно важны, поскольку их изменения взаимосвязаны. Главным определителем времени для всех биологических часов служит, по-видимому, бесшумное движение в космическом пространстве Солнца, Земли и Луны. И именно этот главный хронометр определяет, вероятно, ритмы и живых организмов и всех факторов внешней среды.

В целях проверки гипотезы Фрэнка Брауна американские специалисты, по сообщениям печати, предполагают осуществить оригинальный эксперимент: на орбиту вокруг Солнца будет выведен миниатюрный искусственный спутник с клубнем картофеля! Этот интересный эксперимент должен показать, выйдут ли биологические часы из строя, погибнет ли космическая "плантация" вследствие нарушения биологических ритмов вне сферы влияния земного тяготения или нет.

Что же, нам остается только ждать результатов космического эксперимента. "Если бы удалось доказать, - пишет В. Мартека, - что подопытные организмы, помещенные в постоянные условия, в самом деле испытывают влияние неких ритмических сил, то современные представления о биологических часах пришлось бы коренным образом пересмотреть".

Итак, ознакомившись с удивительными фактами проявления и изменения хода биологических часов, зададимся вопросом: где же все-таки расположен в организме этот механизм, этот верховный метроном?

Опыты с одноклеточными водорослями Gonyaulax показали, что механизм биологических часов может помещаться и в одной клетке. А в многоклеточных организмах, как предположили ученые, существует даже своеобразная иерархия ритмов и часы отдельных клеток как-то согласуются с суточными ритмами "ведущих клеток". Найти такие задающие ритмы клетки чрезвычайно важно и вместе с тем трудно. Возможно, они управляют ходом часов подчиненных клеток нейро-гу-моральным (от латинского "humor" - влага) путем.

Американский физиолог Жаннет Харкер сумела поставить ряд тонких экспериментов над тараканами.

Она предположила, что у тараканов (Ж. Харкер много лет ставит эксперименты над этими насекомыми) определенные ритмы активности можно объяснить влиянием какого-то гормона. А если это так, то присутствие данного гормона в крови одного таракана могло бы влиять на ритмы биологических процессов другого (снабжаемого кровью первого). Для проверки выдвинутого предположения Харкер сращивала спинками двух тараканов так, что кровеносная система у них становилась общей. В каждой такой паре неритмичный нижний таракан (его жизненный ритм был временно приостановлен долговременным непрерывным освещением) имел ритмичного верхнего партнера, жившего до эксперимента в нормальных условиях. Нижний таракан мог двигаться, а верхнему отрезали все ноги, чтобы ограничить его подвижность. Когда этих "сиамских близнецов" поместили в условия непрерывного светового дня, нижний таракан стал проявлять активность с тем же ритмом, к которому в свое время был приучен верхний безногий таракан! Следовательно, какой-то гормон верхнего таракана служил пусковым механизмом ритма активности нижнего.

Далее, последовательно прижигая группы нервных клеток, составляющих часть мозга насекомого, Ж. Харкер удалось найти местоположение биологических часов. При пересадке этого кусочка нервной ткани другому таракану часы "продолжали идти", вызывая регулярное образование в организме гормона. Таким образом было доказано, что группа нервных клеток может играть роль механизма отсчета- времени. "Если часы останавливали на некоторое время путем местного охлаждения соответствующего участка нервной ткани, то нормальный ритм не нарушался; когда часы вновь "запускали" (т. е. прекращали охлаждение), выделение гормона продолжалось по-прежнему. По-видимому, в то время, когда эти биологические часы таракана были временно остановлены, какие-то другие, более важные часы, находящиеся в какой-то другой части организма, не подвергавшейся охлаждению, продолжали действовать, отсчитывая время. Иначе говоря, эти главные часы просто восстанавливали нормальный ритм останавливавшихся часов".

Анализируя результаты экспериментов Ж. Харкер, В. Мартека пишет: "Мысль о возможности существования двух необыкновенно точных часов, контролирующих один и тот же ритм, покажется менее нелепой, если попытаться представить себе, как они работают. По всей вероятности, биологические часы, находящиеся в определенном участке нервной ткани, регулируют повседневную активность таракана; главные же часы вмешиваются только в тех случаях, когда показания этих повседневных часов слегка отклоняются от их собственных. Это происходит, например, когда постепенные изменения освещенности, сопровождающие смену времен года, несколько сдвигают стрелки главных часов. А уж тогда главные часы в свою очередь переводят повседневные часы, как бы говоря им: "Измените немного свой ход. Дни-то ведь становятся длиннее".

И еще. "По мере того как Харкер и другие исследователи углублялись в изучение сложных взаимодействий между разными биологическими часами, выявился один интересный факт. Оказалось, что граница между тканями, действующими в качестве часов, и тканями, не обладающими такой способностью, слишком расплывчата. Стало понятно, что от всех прежних попыток обнаружить и выделить некие определенные универсальные часы или некий отдельный ритм следует отказаться. До сих пор еще не установлено, служит ли основная единица жизни, т. е. клетка, маятником для всех биологических часов или же она содержит в себе такой маятник".

Поговорим теперь о самом сложном и важном - о природе, физиологической и химической сущности механизма биологических часов. При попытках выяснить, что же все-таки приводит в действие живые часы, ученым удалось лишь "остановить" или "переставить" их. Вспомним опыт с жаворонками, который показал, что способность ориентироваться в пространстве по Солнцу или звездам определяется работой внутренних часов. В этом и других случаях животным и растениям приходится определять время с точностью до минут. По мнению советского ученого С. Э. Шноля, такая "точность хода" биологических часов позволяет думать, что в основе циркадных ритмов лежат процессы с относительно коротким периодом. И анализ этих систем возможен лишь на основе современных представлений об общих свойствах колебательных систем, т. е. на основе рассмотрения физических и математических особенностей данного периодического процесса.

Некоторые зарубежные специалисты-бионики стремятся создать электрический аналог биологических часов. В состав одного из таких аналогов введен генератор, характер колебаний которого зависит от воздействия окружающей среды - чередования света и темноты, фаз Луны и т. п. Такой прибор, по замыслу его создателя, "должен пролить дополнительный свет на процессы функционирования биологических систем".

Интересно, что суточные ритмы свойственны лишь клеткам, в которых ядро четко отграничено от цитоплазмы специальной мембраной, т. е. клеткам, имеющим внутреннюю и внешнюю оболочки (двухоболочечным). У бактерий же и других однооболочечных организмов биологические часы пока не обнаружены.

В настоящее время трудно сказать, насколько диффузия и процессы биосинтеза могут обусловить периодические процессы с периодом, не превышающим нескольких минут.

Таким образом, пока можно считать вполне вероятным, что суточная периодичность основана на химических или физико-химических процессах. Длительность периодов этих процессов мала, и здесь можно провести аналогию между биологическими и обычными часами. Как известно, точность хода механических часов обусловлена стабильностью частоты быстрых колебаний маятника. Пока часовая стрелка завершает суточный цикл, маятник осуществляет множество колебаний.

Идею о сходстве между организмом животного и часовым механизмом выдвинул еще Декарт. Но пока человек не стал обладателем ключей, открывающих заветные двери к познанию, все его попытки проникнуть в тайны биологической хронометрии были обречены на неудачу подобно тому, как если бы скажем, марсианин или житель другой далекой планеты попытался бы вдруг узнать устройство механизма башенных часов на Земле, разглядывая в телескоп их циферблат со стрелками. Лишь в наше время ученые подошли вплотную к построению моделей биологических часов. И они послужат нам лучше, чем старая сказка о часах, звонящих прямо в животе крокодила. Вы, вероятно, помните эту сказку о Питере Пэне английского писателя Д. М. Барри. Крокодил случайно проглотил часы - будильник - одни из тех патентованных часов, которые заводились сразу на 99 лет, причем гарантировалось, что они будут идти, где бы то ни было и в каком угодно положении. В сказке часы продолжали идти и в желудке крокодила, и их тиканье было слышно на далеком расстоянии...

Однако вернемся к механизму биологических часов, которые всю жизнь неслышно идут в организме животных, включая и вышеупомянутого крокодила. Автор известной книги "Ритмы физиологических процессов" Э. Бюннинг, например, считает, что для измерения времени в организмах могут быть использованы периодические процессы, протекающие в белках актомиозинового комплекса. Возможно также, что колебания "маятника" биологических часов обусловлены регуляцией внутриклеточных систем.

Советский ученый, биолог А. М. Эмме в своей последней книге, над которой он работал, уже будучи прикованным к постели, писал:

"Жизнь - непрерывно самосовершающийся ритмический химический процесс, свойственный протоплазме. Жизнь основана на повторяемости химических циклов. Они обеспечивают постоянство химического состава протоплазмы. Возникновение жизни связано с образованием химических систем, в которых были условия для самоповторения химических циклов. Основными и первичными ритмами живой природы явились ритмы самоудвоения и синтетической деятельности молекул ДНК".

Таким образом, ритмическая природа свойственна самой жизни.

Выяснение механизма биологических часов, конечно, зависит от прогресса биохимии, биофизики и физиологии. Вероятно, широкое распространение колебательных процессов в клетке и организме требует изменения мышления биологов самых разных специальностей. Член-корреспондент АН СССР А. А. Ляпунов в предисловии к книге А. М. Эмме отмечает, что если сравнительно недавно господствовало мнение об определяющей роли периодических химических реакций в явлении биологических часов, то сейчас создается впечатление, что основную роль в этих явлениях могут играть только некоторые периодические физические процессы. Эта точка зрения была высказана совсем недавно Р. Л. Берг на основе сопоставления данных, приводимых Э. Бюннингом, К. Эретом и Н. Барлоу, А. М. Эмме, и результатов последних экспериментальных работ Н. Б. Христолюбовой. Несомненно одно: на пути изучения механизмов функционирования биологических часов и выявления процессов, играющих при этом управляющую роль, стоит масса интересных вопросов и предстоит еще много увлекательных открытий. Причем внешние явления, выполняющие функцию пусковых механизмов для тех или иных биологических процессов, а также наличие специфических механизмов управления ритмическими процессами представляют большой интерес с биолого-кибернетической точки зрения.

Для того чтобы уметь пользоваться биологическими часами, не обязательно знать, как они работают. Так, врач должен привыкнуть к мысли, что одни и те же терапевтические мероприятия дают различный эффект в зависимости от того, в какое время суток они проводятся, и знать, что результаты клинических анализов тоже зависят от времени.

Биологические ритмы, бесспорно, должны учитываться и в физиологии труда в связи с изучением явлений утомления и переутомления, что позволит повышать работоспособность человека. Исследованиями установлено, что частые и короткие паузы в работе дают больший эффект, чем редкие и длинные. Интересно знать также, как влияет на здоровье скользящий график бодрствования при работе в две и особенно в три смены. Ведь организм в течение суток по-разному реагирует на физические нагрузки. Наиболее "слабым" человек оказывается в 2 - 5 час и между 12 - 14 час, наиболее "сильным" - утром с 8 до 12 час и днем с 14 до 17 час.

Любому человеку необходимо знать основы рационального питания. Но работа органов пищеварения также определяется суточным ритмом: в первой половине дня печень выделяет наибольшее количество желчи, утром желудочный сок менее кислый, чем вечером. Поэтому в первой половине дня должна преобладать белковая и жирная пища, а во второй - углеводная и молочная. Недавно получены данные о том, что и процессы старения связаны с биологическими часами и некоторые люди быстро стареют из-за нарушения их нормальной работы.

Растениеводы, животноводы, пчеловоды, физиологи и биохимики должны изменить свое отношение к "постоянным" условиям - непрерывное освещение и постоянная температура отнюдь не являются нормальными условиями!

И там, где человеку удалось расшифровать "календарь" биологических часов, он добивается поразительных успехов. Расскажем о двух случаях применения таких знаний в практике сельского хозяйства.

Знаете ли вы, что в нашей стране до недавнего времени не было промышленных сортов миндаля? Весь миндаль, который использует кондитерская и парфюмерная, хлебобулочная и фармацевтическая отрасли промышленности, мы покупаем в Иране, Италии, Алжире и других странах.

Выше мы рассказывали о том, как в 1948 г. те немногие миндальные деревья, что росли в Крыму, обманувшись чрезвычайно теплой погодой января, зацвели и впоследствии погибли от морозов. Для условий Крыма нужен был миндаль с особенно поздним цветением. И вот советский ученый, селекционер Александр Андреевич Рихтер решил разгадать механизм биологических часов миндаля, определяющий время его цветения. Таблицы температур - максимальных, минимальных, среднесуточных - по бесчисленным пунктам Крыма лежали на его столе. Процесс расшифровки календаря миндального дерева был не менее сложным делом, чем расшифровка письменности древних.

И что же оказалось? Растение ведет счет теплых дней еще осенью, с того самого момента, когда среднесуточная температура опустится ниже +18° Ц. Еще и еще накапливаются положительные температуры.

И когда их сумма переваливает за 1170 "градусо-дней", миндаль зацветает. Расшифровка этих закономерностей объяснила, как подходить к селекции новых сортов миндаля для посадки в тех или иных районах Юга. Теперь будет у нас свой советский миндаль, уже заложены новые 1800 гектаров миндальных садов новых пород, выведенных А. А. Рихтером благодаря знанию механизма биологических часов миндаля.

И второй рассказ о том, как ученые научились регулировать биологические часы развития трихограммы.

Трихограмма, воин-универсал, поражает много разных вредителей, в их числе капустницу, плодожорку, совку-гамму и других опасных для сельскохозяйственных культур насекомых, плодящихся быстро и в больших количествах.

Ученые заметили, что трихограмма выводит потомство, откладывая свои яички в яйца капустницы, совки-гаммы, плодожорки и других вредителей полей.

Из таких яиц вылетают новые трихограммы, и повторяется та же история. Но это случается лишь, когда трихограмма синхронно развивается со своей жертвой.

Так нельзя ли, создавая искусственно синхронность, выращивать трихограмму к тому дню, когда капустница, совка-гамма или другой вредитель сельского хозяйства кладет яйца?

Оказывается, можно. Ученые заметили, что длительность цикла развития трихограммы зависит от температуры воздуха. При 30° Ц трихограмма вылетает из яйца через 8 дней, при 12° Ц - почти через два месяца. Следовательно, регулируя температуру в термостате, можно вырастить трихограмму к нужному сроку.

В лаборатории сперва размножают вредителя - зерновую моль, а на ее яйцах - трихограмму. Она и дает массовое потомство, которое выращивают при определенной температуре, чтобы оно вышло к заданному дню.

Недалеко от Казани находится Татарская биологическая лаборатория Министерства сельского хозяйства РСФСР, ежегодно выпускающая на поля 450 миллионов трихограмм, которым суждено потрудиться в сельском хозяйстве.

Проблема биологических часов имеет еще ряд других "прикладных" аспектов. Ориентация по звездам и Солнцу, синхронизация внутренней периодичности с приливным режимом, изменение периодичности под влиянием искусственных световых циклов и т. п.- все это ставит ряд вопросов о природе восприятия этих внешних указателей, о природе рецепторов, механизме памяти и т. д., составляющих предмет бионики. Изучение биологических часов необходимо и для космической медицины. Многие специалисты в области изучения мозга обеспокоены тем, что длительное пребывание в состоянии невесомости может нарушить циркадный ритм, отчего серьезно пострадают мозг и нервная система. Инженерам придется подумать о том, как создать для космонавтов искусственные день и ночь.

И, наконец, проблема биологических часов обернулась еще одной неожиданной стороной - речь идет о раке, той самой болезни, которая по своей распространенности вышла на одно из первых (после сердечнососудистых заболеваний) мест среди других тяжелых болезней, поражающих человечество. Этой проблемой занимается Всемирная организация здравоохранения, проводятся онкологические конгрессы, ей посвящены многочисленные специальные руководства, монографии, периодические издания. Конечно, все это не могло не привести к определенным успехам в понимании процессов возникновения злокачественных опухолей и методов борьбы с ними. И все же у людей возникает вопрос: реальна ли борьба со злокачественными новообразованиями, о причинах возникновения и особенностях развития которых медицина знает еще так мало?

А может быть, именно опыты Жаннет Харкер и проливают свет на механизм возникновения рака?

Эксперименты были проведены так. Подопытным тараканам пересадили подглоточный ганглий, взятый у других тараканов, биологические часы которых отличались на 12 час от собственных биологических часов подопытных. Теперь ритм жизнедеятельности тараканов регулировался двумя различными механизмами - своими часами и чужими. Практически во всех таких случаях у тараканов развились опухоли в области средней кишки (желудка). Образующиеся опухоли могут быть пересажены и дают метастазы! Их рост до некоторой степени контролируется регулированием времени выделения гормона подглоточным ганглием, этими биологическими часами таракана. Любопытно, что у контрольных насекомых, которым пересадили часы, идущие синхронно с их собственными, никаких опухолей не было. Видимо, дело не в количестве гормонов, а в том, сколько их выделяется в кровь в тот или иной момент времени.

Таким образом, описанный опыт показал, что несогласованный ход биологических часов в организме может привести к гибельным последствиям. Это, несомненно, большое и важное открытие, если учесть, что механизм биологических часов у таракана работает примерно по тому же принципу, что у всех" животных и человека.

Пока ученые ведут всестороннее исследование биологических часов, мы все же можем заглянуть вперед и помечтать о том времени, когда тайна их будет до конца раскрыта. Мечты, фантазия, особенно если они зарождаются на реальной основе, полезны. Знание механизма биологических ритмов и возможность управления ими открывают человеку неограниченные возможности. Ведь, учащая биологические ритмы, можно ускорить вызревание сельскохозяйственных культур.

Познав механизм биологических часов, человек сможет, вероятно, регулировать их ход, а следовательно, победить многие болезни, и кто знает, может быть, в числе этих побежденных болезней окажется и ныне зловещий рак.

Возьмем, к примеру, гипотезу американского ученого Рихтера. Он высказал предположение, что большое количество биологических часов, имеющихся в организме человека, идут не в фазе друг с другом, но синхронно. Вирусы или микробы, переутомление, психические травмы эту синхронность в определенных условиях нарушают, и различные часы начинают идти в одной фазе. В связи с этим изменяется привычный гормональный ритм, что вызывает в организме различного рода расстройства.

В настоящее время трудно доказать, прав Рихтер или нет. Но вполне возможно, что придет время, когда врачи смогут, искусственно регулируя ход биологических часов человека, лечить и даже предупреждать болезни в нашем организме, отодвигать старость и продлевать молодость.