Chiar și în absența acelor mecanice, un alt ceas ar continua să bată în tăcere: cel biologic, aflat în armonie cu ritmul circadian al organismului.

Termenul „circadian” provine din latinescul circa (în jur de) și dies (zi), descriind oscilațiile fiziologice calibrate la durata unei rotații complete a Pământului, de aproximativ 24 de ore.

Prima experiență din istorie: Experimentul cu Mimosa pudica

Primul experiment legat de fenomenul circadian aparține astronomului francez Jean-Jacques d’Ortous de Mairan și a fost prezentat în 1729. Acesta a studiat planta Mimosa pudica (planta sensibilă), ale cărei frunze se strâng atunci când sunt atinse, dar și pe timpul nopții.

Curios să afle dacă această mișcare depinde exclusiv de lumina solară, De Mairan a plasat o astfel de plantă într-o cameră complet întunecată. Rezultatul a arătat că ciclul de închidere și redeschidere a frunzelor s-a păstrat și în absența luminii exterioare. Deși savantul a bănuit că ar putea fi vorba despre alți factori, precum variațiile de temperatură, el a deschis drumul spre descoperirea fundamentală a secolului XX: ceasurile interne ale organismelor sunt codificate direct în materialul genetic.

Cum funcționează ceasul intern al omului?

Ciclul circadian influențează în mod direct întreaga fiziologie a unui organism:

  • Ceasul central: La oameni, acest ritm este coordonat de nucleul suprachiasmatic, o structură situată în creier și formată din mii de neuroni. Aceștia preiau informațiile luminoase recepționate de nervii optici de la mediul extern.
  • Orchestra organică: Nucleul central trimite semnale către alte organe (cum ar fi ficatul sau plămânii), care dețin la rândul lor propriile ceasuri interne, totul funcționând ca o orchestră bine acordată.
  • Rolul melatoninei: Unul dintre mecanismele prin care ceasul central menține ritmul este controlul secreției de melatonină – hormon eliberat exclusiv pe timp de noapte. Nucleul acționează astfel ca un pacemaker (stimulator cardiac) pentru pulsul biologic intern.
Citește și
BMW M350 xDrive transformă mașinile pe benzină în dispozitive inteligente: Update gratuit Over-The-Air pentru „Drift Mode” în 2027
Magazin
BMW M350 xDrive transformă mașinile pe benzină în dispozitive inteligente: Update gratuit Over-The-Air pentru „Drift Mode” în 2027
De ce societatea s-ar prăbuși fără bârfă: Rolul ascuns al unui mecanism de supraviețuire
Magazin
De ce societatea s-ar prăbuși fără bârfă: Rolul ascuns al unui mecanism de supraviețuire
Anvelope Premium uzate vs. Anvelope Buget noi: Ce alegi când ești la limită de buget?
Magazin
Anvelope Premium uzate vs. Anvelope Buget noi: Ce alegi când ești la limită de buget?
  • Factorii externi (Zeitgebers): Ceasurile interne sunt ajustate de semnale externe, numite Zeitgebers (elemente care indică timpul), un exemplu elocvent fiind temperatura sau lumina.

Chiar și fără acești Zeitgebers, celulele sunt programate să-și mențină ritmul prin activarea și dezactivarea periodică a unor gene-ceas (clock genes), descoperite începând anii 1970 (cercetare premiată cu Nobel în 2017). Aceste gene calibrează stările de somn și trezire în funcție de momentul zilei.

Alte moduri în care organismul măsoară timpul

Pe lângă ciclul de 24 de ore, biologia folosește și alte sisteme temporale:

  1. Factorii temporali (temporal factors): Molecule activate pe rând în timpul dezvoltării organismelor, care cizelează identitatea celulelor din creier și contribuie la formarea tipurilor de neuroni.
  2. Tempo-ul evolutiv: Modificările vitezei cu care se derulează procesele moleculare (de exemplu, dezvoltarea axei corpului de la cap la picioare, care durează de două ori mai mult la oameni decât la șoareci) generează diversitatea speciilor.

Între timpul mecanic și cel biologic

În volumul Visele lui Einstein, fizicianul Alan Lightman imaginează universul interior al fizicianului în perioada elaborării teoriei relativității. Într-una dintre povestiri, acesta separă timpul „mecanic” al ceasurilor de timpul subiectiv al corpului, sugerând că omul nu le poate trăi pe ambele simultan. Cu toate acestea, ceasurile biologice ale organismelor au găsit un compromis fascinant: ele funcționează după reguli proprii, dar rămân permanent deschise la influențele mediului înconjurător.

P.S. Dacă subiectul te-a captivat, poți continua incursiunea lingvistică și culturală citind și articolul Arheologia cuvintelor. De la „oaia neagră” și beția medievală, la geografia metaforelor pe Vocea Constanței.