Жизнь всех организмов определяется «внутренними часами», которые контролируют деление клеток, сердцебиение, дыхание, количество необходимого сна и многие дополнительные жизненно важные функции. Этими хронобиологическими ритмами руководствуются даже одноклеточные организмы. «В течение долгого времени было известно, что существуют различные биологические ритмы с продолжительностью периода около 24 часов», — объясняет проф.
Доктор. Фридеманна Шренка из Исследовательского института Зенкенберга во Франкфурте, и он добавляет: «Однако этот« циркадный ритм »не объясняет большого разнообразия в животном мире и различного темпа различных жизненных циклов.”
Основываясь на вопросе о том, как млекопитающие увеличивались в размерах в ходе их эволюционной истории, Шренк в сотрудничестве со своим коллегой, проф. Доктор.
Тимоти Г. Бромедж, почетный член Общества исследований природы Зенкенберга и профессор стоматологического колледжа Нью-Йоркского университета, открыл новый, многодневный («мультидианный») хронобиологический ритм. «Если бы вы масштабировали ткань мыши до размеров человека, этот человек был бы нежизнеспособен. Ткань мыши содержит большое количество метаболических клеток, чтобы обеспечить быстрый ритм жизни этих мелких млекопитающих — более крупному млекопитающему придется потреблять огромное количество пищи, чтобы поддерживать свой организм.
Возникает вопрос, как маленькие грызуны смогли превратиться в огромных животных в ходе геологической истории », — говорит Бромедж, подводя итоги по этой теме.
Два палеоантрополога быстро поняли, что должен существовать механизм, регулирующий скорость деления клеток и, таким образом, позволяющий животным расти. Доказательство их теории было обнаружено в зубной эмали домашних свиней — тонкие линии роста на эмали, которые показывают суточные ритмы. «Кроме того, существуют так называемые стрии Ретциуса — параллельные линии, проходящие через зубную эмаль, — которые возникают с интервалом в несколько дней», — добавляет Бромаж.В контексте обширной исследовательской программы «Палеобиомика», которая финансировалась премией Макса Планка за исследования, присужденной Bromage, немецко-американский исследовательский дуэт сравнил линии Ретциуса в зубах 33 свиней с образцами крови, взятыми у животных.
Образцы крови, которые были взяты в течение 14 дней, содержали метаболиты — промежуточные побочные продукты метаболических процессов — и рибосомную ДНК, происходящую в 5-дневном ритме. «Это согласуется с нашими результатами, полученными при исследовании зубов свиней — там линии Ретциуса также возникали с 5-дневными интервалами», — радуется Шренк и продолжает: «Метаболиты указывают на то, что ритм связан со сложной системой функций организма. — во-первых, это деление клеток, основа роста животных.”
Зубы дополнительных групп млекопитающих показывают, что продолжительность этого недавно открытого ритма варьируется в зависимости от размера животных. «Например, у маленьких обезьян интервалы короче, чем у больших обезьян», — добавляет Шренк.
Команда ученых надеется, что сможет подтвердить этот тезис на следующем этапе с помощью анализов крови дополнительных групп животных.
Открытие нового ритма также может принести значительную пользу нам, людям: «Если мы знаем точные дни, когда производство наших клеток работает на полную мощность, мы могли бы, например, использовать определенные лекарства, специально предназначенные для укрепления органов, которым не уделяется должного внимания. именно в этот момент », — предлагает Bromage в качестве предварительного просмотра на будущее.