❶ 生物鍾是什麼意思
生物鍾又稱生理鍾,它是指生物體內的一種無形的「時鍾卜模枯」,實際上是包括人類在內的所有生物生命活動的周期性節律,這種節律,經過長時期的適應,與自然界的節律如晝夜變化、四季變化等相一致。如:植物在每年的一定季節開花、結果,候鳥在每年的一定時間遷徙,都是生物鍾的表現。生物鍾是受大腦的下丘腦"視交叉上核"(簡稱SCN)控制的,和所有的哺乳動物一樣,人類大腦中SCN所在的那片區域也正處在口腔上齶上方,我們有晝夜節律的睡眠,清醒和飲食行為都歸因於生物鍾作用。
生物中也被稱為生理中它是有生命的人或者動物在控制時間空間有規律有節奏的變化。一天有24小時,大腦裡面通過下丘腦控制每天的規律,睡覺醒來飲食都和生物鍾有很大的關系。在植物當中有一年四季開花結果,型洞候鳥在每年同樣的時間都會遷徙,都是生物鍾的表現。生物鍾屬於大腦下丘腦控制和哺乳動物一樣大丘腦中的區域在正口腔上顎上方有規律的,晝夜睡眠清醒和飲食都屬於生物鍾的控制。生物鍾的功能有很多,具有提醒事件的效果,比如在做事時會提示到另外一個事情的出現。
❷ 簡單的說一下什麼叫生物鍾
決定開花時刻的主要因素,雖然常常因植物種類的不同而異,但大多數的植物,都有一個生物學上的「鍾」(內在的節律)。植物的開花時間,很多都是由這個鍾所決定的。退一步而言,至少可以認為牽牛花的開花時間是由生物鍾所支配的。
如果我們現在來追問一下,這種鍾的實質是什麼?是什麼因素在調節著這種鍾的運行?要是這種鍾不指示出特定的時間,花兒為什麼就不能開呢?對於這樣一些問題,目前我們還無法作出答復,不過我們可以解釋一下,為什麼要用生物學上的鍾來解釋開花時間。為了說明這個問題,我們先來說明什麼是生物鍾。
我們可以舉一個很容易理解的例子,這就是葉子的睡眠行為。人們知道:扁豆、合歡草、含羞草等植物的葉子,白天呈水乎狀展開,夜間則垂向下方,同時小葉閉合。如果把這類植物放在一定溫度的暗室里,這時盡管沒有了晝夜之分,但是它們的葉子仍然大致以一天為一個周期,不斷地上下運動著。這種周期性的運動,顯然是由植物本身內在的節律性造成的。
植物之所以對某些呈周期性變化的環境因素(不包括溫度和光)沒有反應,乃是因為它們的運動周期,並不是准確地恰恰是二十四小時,而是隨植物種類的不同而不同。這難道不能說明植物的運動周期,是受植物遺傳性支配的嗎?雖然這樣說,但是這種周斯的長短,一般還是接近於二十四小時,在20~30個小時之間。即植物運動周期的一個特點是沒有突出的長或短。
上面這種植物的內在節律性,不僅裘現在葉的運動上,而且也表現在植物的呼吸、光合作用、生長速度等多種多樣的生理現象上。我們一般稱這種現象為「生物鍾」。因此,植物的生理狀態所表現的周期性變化,可以認為是受生物鍾支配的。(人體中也存在著類似的生物鍾,只是影響不太明顯,可以有較大的調節性,如每個人每天的睡眠需要可以因人而異,每個人每天的作息習慣也會形成生物鍾的不同)。
人們都明白了生物體內存在著這樣一個「鍾」,可是目前人們對它的實質可謂是一無所知,但是光亮和黑暗。卻能比較容易和明顯地改變鍾的快和慢。例如,如果黃昏時刻一到,馬上就把植物移入暗室,使葉子的睡眠時間提前,這樣第二天早晨葉子展開的時間也提前。由於自然條件下的光是以四小時為一周期進行照射或消失的,這就使那些不以二十四小時為周期的生物鍾的運行,受到每天的天亮和天黑的調節,以致不得不表現出比較准確的二十四小時這樣一個周期。而植物內在的,本身所固有的周期性,只有在固定不變的條件下才能觀測到。
牽牛花的開花時間是否受上述生物鍾的支配,我們從如下的試驗可以進行判斷。
如果把結有大量花蕾的牽牛花,放在一定溫度的暗室或人工照明室中,同時來用適當的方法(如每隔半個小時進行一次紅外光照相),考察開花的時間。這時可以發現:牽牛花開花的時間,每天基本上都是固定的,即一個開花周期,大約是二十四小時。這種現象如果不用生物鍾來說明,那將是極其困難的。
牽牛花在自然環境下度過8~10個小時的黑暗,即競相開放(並不是受晨光的照射才開放)。因此可以認為:進入黑暗之後,通過生物鍾來控制時間,在8~10個小時之後,鍾的「鬧鈴」響了,開花的時間到了。這種觀點還得到以下事實的支持:天黑之前,早早地把牽牛花移到暗室,次晨,花也開放得特別的早;天黑之後,如果再延長它的光照時間,牽牛花在第二天早上也開得特別的遲。
現在我們還知道:植物體內各種酶的活性,及其對生物膜的透過性,也都隨著生物鍾的運行而呈現周期性的變化。通過這一事實,也許我們可以認為:只有當這些酶的性能,達到某種特定狀態之後,牽牛花才能開放。
為了開花,內側花瓣的生長速度一定要大於外側。因此,若達不到構成內外側花瓣生長差異的條件,花也就不會開。遺憾的是,是什麼因素決定著內外側花瓣具有不同的生長速度,以及這種因素和生物鍾之間存在著什麼樣的關系,現在仍然是懸而未決的問題,這還有待於生物學家和化學家攜手揭開此中奧秘。
❸ 植物的生物鍾是怎樣表現的
清晨開放的牽牛花
關於花開的時間,我們有許多常識性的知識,例如,牽牛花一定要在清晨開,葫蘆和夜來香的花一定要在晚上開,另外還有許多種花也在特定的時間開放。假如我們調查一下各種植物的開花時間,就可能做出一個由花卉指示時間的鍾來。
我們可以舉一個很容易理解的例子,這就是葉子的睡眠行為。人們知道:扁豆、合歡草、含羞草等植物的葉子,白天呈水乎狀展開,夜間則垂向下方,同時小葉閉合。如果把這類植物放在一定溫度的暗室里,這時盡管沒有了晝夜之分,但是它們的葉子仍然大致以一天為一個周期,不斷地上下運動著。這種周期性的運動,顯然是由植物本身內在的節律性造成的。
植物之所以對某些呈周期性變化的環境因素(不包括溫度和光)沒有反應,乃是因為它們的運動周期,並不是准確地恰恰是二十四小時,而是隨植物種類的不同而不同。這難道不能說明植物的運動周期,是受植物遺傳性支配的嗎?雖然這樣說,但是這種周斯的長短,一般還是接近於二十四小時,在20~30個小時之間。即植物運動周期的一個特點是沒有突出的長或短。
上面這種植物的內在節律性,不僅裘現在葉的運動上,而且也表現在植物的呼吸、光合作用、生長速度等多種多樣的生理現象上。我們一般稱這種現象為「生物鍾」。因此,植物的生理狀態所表現的周期性變化,可以認為是受生物鍾支配的。(人體中也存在著類似的生物鍾,只是影響不太明顯,可以有較大的調節性,如每個人每天的睡眠需要可以因人而異,每個人每天的作息習慣也會形成生物鍾的不同)。
人們都明白了生物體內存在著這樣一個「鍾」,可是目前人們對它的實質可謂是一無所知,但是光亮和黑暗。卻能比較容易和明顯地改變鍾的快和慢。例如,如果黃昏時刻一到,馬上就把植物移入暗室,使葉子的睡眠時間提前,這樣第二天早晨葉子展開的時間也提前。由於自然條件下的光是以四小時為一周期進行照射或消失的,這就使那些不以二十四小時為周期的生物鍾的運行,受到每天的天亮和天黑的調節,以致不得不表現出比較准確的二十四小時這樣一個周期。而植物內在的,本身所固有的周期性,只有在固定不變的條件下才能觀測到。
牽牛花的開花時間是否受上述生物鍾的支配,我們從如下的試驗可以進行判斷。
如果把結有大量花蕾的牽牛花,放在一定溫度的暗室或人工照明室中,同時來用適當的方法(如每隔半個小時進行一次紅外光照相),考察開花的時間。這時可以發現:牽牛花開花的時間,每天基本上都是固定的,即一個開花周期,大約是二十四小時。這種現象如果不用生物鍾來說明,那將是極其困難的。
牽牛花在自然環境下度過8~10個小時的黑暗,即競相開放(並不是受晨光的照射才開放)。因此可以認為:進入黑暗之後,通過生物鍾來控制時間,在8~10個小時之後,鍾的「鬧鈴」響了,開花的時間到了。這種觀點還得到以下事實的支持:天黑之前,早早地把牽牛花移到暗室,次晨,花也開放得特別的早;天黑之後,如果再延長它的光照時間,牽牛花在第二天早上也開得特別的遲。
現在我們還知道:植物體內各種酶的活性,及其對生物膜的透過性,也都隨著生物鍾的運行而呈現周期性的變化。通過這一事實,也許我們可以認為:只有當這些酶的性能,達到某種特定狀態之後,牽牛花才能開放。
為了開花,內側花瓣的生長速度一定要大於外側。因此,若達不到構成內外側花瓣生長差異的條件,花也就不會開。遺憾的是,是什麼因素決定著內外側花瓣具有不同的生長速度,以及這種因素和生物鍾之間存在著什麼樣的關系,現在仍然是懸而未決的問題,這還有待於生物學家和化學家