Книга: Удивительная биология

У каждой эпохи свой темп, свой ритм. Однообразный и медленный ход громоздких старинных часов составляет резкий контраст со стремительным перестуком современных электронных хронометров. Недаром нам иногда кажется, что в прошлом время двигалось медленнее, чем сейчас, ведь ценность времени определяется прежде всего тем содержанием, которым наполняет его человек. Время призывает к четкости, экономичности, целесообразной организации режима труда и быта – иными словами, к ритмичности.

Исследование механизмов «живых часов» тесно связано с познанием особенностей биологического времени.

Биологическое время, как и всякое другое время в истории, природе и обществе, обладает уникальным свойством необратимости. Есть только «теперь», но пока еще нет «завтра» и уже нет «вчера»; каждый миг мы уже не те, что были, и еще не те, что будем некоторое время спустя.

Уже в древности существовали различные мнения относительно природы времени. «Все течет, все изменяется», – восклицал Гераклит. Напротив, Парменид утверждал, что время не возникает и не пропадает. Его не было в прошлом и оно не существует в будущем, ибо оно только в настоящем. «Без перерыва, одно», – заключил он.

Проблемой биологического времени заинтересовались не только биологи. Норберт Винер, основатель кибернетики, подчеркивал в начале 1960-х годов, что главные проблемы биологии связаны с организацией биосистемы во времени и пространстве. Не обошли вниманием эту проблему и поэты, демонстрируя в своих стихах слияние жизни и творчества с ходом времени.

Время – важнейшее условие жизненных процессов. Значение временных соотношений особенно ярко проявляется в эволюционном (филогенетическом) и индивидуальном (онтогенетическом) развитии организмов. Здесь время выступает в качестве реально действующего фактора. Так, для эволюции первобытного человека потребовались многие миллионы лет – то есть не только труд, но и время формировало человека.

Поскольку любой биологический процесс имеет ту или иную продолжительность, отсчет времени живым организмом приобретает особую значимость. Конечно, масштаб измерений различен в зависимости от уровня организации живой материи. Если в эволюционном плане речь идет о миллионах лет, то в онтогенезе (индивидуальном развитии эволюционного организма) важны дни или годы, а для молекулярного уровня жизненных процессов основной мерой отсчета будут доли секунды.

По И. П. Павлову, отсчет времени свойствен каждому элементу нервной системы, и время, текущее вне нас, может стать условным раздражителем. Здесь особое внимание нужно обратить на развитие и угасание нервных процессов, протекающих с математической точностью и поэтому способных служить временны2ми ориентирами.

Считается, что восприятие времени обеспечивают конкретные участки правого полушария головного мозга. Причем «отслеживание» времени осуществляется сразу в нескольких вариантах и с помощью различных механизмов. Кроме того, мы способны отсчитывать различные интервалы времени. Например, вряд ли кто в обычной обстановке может принять минуту за 1 ч, а неделю – за месяц или год.

Чувство времени связано с биоритмологической организацией и исключительно важно для живых существ при взаимодействии с окружающей средой. Наверное, важнее, чем даже ориентация в пространстве. Впрочем, рассматривать раздельно время и пространство нельзя.

Простой пример. Если, столкнувшись с опасностью, мы можем в пространстве повернуть, скажем, отступить от края пропасти, то во времени этого сделать невозможно, ибо нельзя не сделать того, что уже сделано, например нельзя в одно и то же мгновение шагнуть в пропасть и выпрыгнуть из нее. Поэтому, чтобы не ошибиться в своих действиях во времени, в нашем организме и должны быть его счетчики – биологические часы.

В процессе эволюции должны были выработаться не только биологические часы, но и способность предсказания изменений внешней среды. В основе такой прогностической функции лежит чувство ритма. В самом деле, почему петухи заливаются «от» и «до», почему пчелы прилетают на цветущее поле точно к моменту раскрытия бутонов медоносных растений, почему, наконец, эти растения начинают раскрывать лепестки своих цветов и выделять одурманивающий запах четко в одно и то же время? Да потому, что ритмы живых существ согласованы с ритмикой природы.

Или почему мы стремимся обедать в одно и то же время? Потому что ритмически работает наш желудок, другие органы пищеварения, и к моменту приема пищи они «настраиваются» соответствующим образом: готовят желудочный сок, желчь, пищеварительные ферменты.

Ритмичность работы организма тесно связана с колебаниями энергетических процессов, причем это свойство присуще как растениям, так и животным. Отсюда и универсальность ритмики живого, ее прогностическая направленность. Однако отдельные особи в силу врожденных причин или случайных обстоятельств по-разному ощущают время и реагируют на его течение. Иначе говоря, существуют индивидуальные особенности восприятия временных периодов.