Chronobiology ist ein Feld der Biologie, die periodische (zyklische) Phänomene in lebenden Organismen und ihrer Anpassung an den Sonnen- und mondverwandte Rhythmen untersucht. Diese Zyklen sind als biologische Rhythmen bekannt. Chronobiology kommt aus dem alten Griechen (chrónos, "Zeit" vorhabend), und Biologie, die der Studie oder Wissenschaft des Lebens gehört. Die zusammenhängenden Begriffe chronomics und chronome sind in einigen Fällen verwendet worden, um entweder die molekularen Mechanismen zu beschreiben, die an chronobiological Phänomenen oder die mehr quantitativen Aspekte von chronobiology besonders beteiligt sind, wo der Vergleich von Zyklen zwischen Organismen erforderlich ist.

Studien von Chronobiological schließen ein, aber werden auf vergleichende Anatomie, Physiologie, Genetik, molekulare Biologie und Verhalten von Organismen innerhalb der biologischen Rhythmus-Mechanik nicht beschränkt. Andere Aspekte schließen Entwicklung, Fortpflanzung, Ökologie und Evolution ein.

Beschreibung

Die Schwankungen des Timings und Dauer der biologischen Tätigkeit in lebenden Organismen kommen für viele wesentliche biologische Prozesse vor. Diese kommen (a) in Tieren (das Essen, das Schlafen, die Paarung, das Überwintern, die Wanderung, die Zellregeneration, usw.), (b) in Werken (Blatt-Bewegungen, photosynthetische Reaktionen, usw.), und in mikrobischen Organismen wie Fungi und protozoa vor. Sie sind sogar in Bakterien besonders unter dem cyanobacteria gefunden worden (auch bekannt als blau-grüne Algen, sieh circadian Bakterienrhythmen). Der wichtigste Rhythmus in chronobiology ist der circadian Rhythmus, ein grob 24-stündiger Zyklus, der durch physiologische Prozesse in allen diesen Organismen gezeigt ist. Der Begriff circadian kommt aus dem Latein um, "ringsherum" bedeutend, und, stirbt "Tag", "ungefähr einen Tag bedeutend."

Der circadian Rhythmus kann weiter unten in alltägliche Zyklen während des 24-stündigen Tages zerbrochen werden:

• Tagaktiv, der Organismen beschreibt, die während der Tageszeit aktiv

sind

• Nächtlich, der Organismen aktiv in der Nacht beschreibt
• Dämmerig, der Tiere beschreibt, die in erster Linie während der Morgendämmerung und Halbdunkel-Stunden energisch sind (ab: Rehe mit dem weißen Schwanz, einige Fledermäuse)

Viele andere wichtige Zyklen werden auch studiert, einschließlich:

• Rhythmen von Infradian, die Zyklen sind, die länger sind als ein Tag wie die jährlichen Wanderungs- oder Fortpflanzungszyklen, die in bestimmten Tieren oder dem menschlichen Menstruationszyklus gefunden sind.
• Rhythmen von Ultradian, die Zyklen kürzer sind als 24 Stunden, wie der 90-minutige REM Zyklus, der 4-stündige Nasenzyklus oder der 3-stündige Zyklus der Wachstumshormonproduktion.
• Gezeitenrhythmen, die allgemein im Seeleben beobachtet sind, die dem grob 12-stündigen Übergang von hoch bis niedrige Gezeiten und zurück folgen.
• Genschwingungen - einige Gene werden mehr während bestimmter Stunden des Tages ausgedrückt als während anderer Stunden.

Innerhalb jedes Zyklus wird der Zeitabschnitt, während dessen der Prozess aktiver ist, genannt. Wenn der Prozess weniger aktiv ist, ist der Zyklus in seinem oder Trog-Phase. Der besondere Moment der höchsten Tätigkeit ist die Spitze oder das Maximum; der niedrigste Punkt ist der Nadir. Wie hoch (oder niedrig) der Prozess kommt, wird durch den Umfang gemessen.

Geschichte

Ein circadian Zyklus wurde zuerst im 18. Jahrhundert in der Bewegung von Pflanzenblättern vom französischen Wissenschaftler Jean-Jacques d'Ortous de Mairan beobachtet (für eine Beschreibung von circadian Rhythmen in Werken durch de Mairan, Linnaeus, und Darwin sieht diese Seite). 1751 haben schwedischer Botaniker und Naturforscher Carolus Linnaeus (Carl von Linné) eine Blumenuhr mit bestimmten Arten von Blütenwerken entworfen. Indem er die ausgewählten Arten in einem kreisförmigen Muster eingeordnet hat, hat er eine Uhr entworfen, die die Zeit des Tages durch die Blumen angezeigt hat, die in jeder gegebenen Stunde offen waren. Zum Beispiel, unter Mitgliedern der erstklassigen Familie, hat er das Bartwerk des Falken verwendet, das seine Blumen um 6:30 Uhr und den hawkbit geöffnet hat, der seine Blumen bis 7:00 Uhr nicht geöffnet hat.

Das 1960-Symposium am Kalten Frühlingshafen-Laboratorium hat den Grundstein für das Feld von chronobiology gelegt.

Es war auch 1960, dass Patricia DeCoursey die Phase-Ansprechkurve, eines der Hauptwerkzeuge erfunden hat, die im Feld seitdem verwendet sind.

Franz Halberg von der Universität Minnesotas, der das Wort circadian ins Leben gerufen hat, wird als der "Vater von amerikanischem chronobiology weit betrachtet." Jedoch war es Colin Pittendrigh und nicht Halberg, der gewählt wurde, um die Gesellschaft für die Forschung in Biologischen Rhythmen in den 1970er Jahren zu führen. Halberg hat mehr Betonung auf den menschlichen und medizinischen Problemen gewollt, während Pittendrigh seinen Hintergrund mehr in der Evolution und Ökologie hatte. Mit Pittendrigh als Führer haben die Gesellschaftsmitglieder Grundlagenforschung auf allen Typen von Organismen, Werken sowie Tieren getan. Mehr kürzlich ist es schwierig gewesen, Finanzierung für solche Forschung über irgendwelche anderen Organismen zu bekommen, als Mäuse, Ratten, Menschen und Taufliegen.

Neue Entwicklungen

Mehr kürzlich sind leichte Therapie und melatonin Regierung von Dr Alfred J. Lewy (OHSU), Dr Josephine Arendt (Universität Surreys, das Vereinigte Königreich) und andere Forscher als ein Mittel erforscht worden, Tier und menschliche circadian Rhythmen neu zu fassen. Zusätzlich beschleunigt die Anwesenheit des auf niedriger Stufe Lichtes nachts circadian re-entrainment Hamster aller Alter durch 50 %; wie man denkt, ist das mit der Simulation des Mondlichts verbunden.

Menschen können Morgenleute oder Abendleute sein; diese Schwankungen werden chronotypes genannt, für den es verschiedene Bewertungswerkzeuge und biologische Anschreiber gibt.

In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts sind wesentliche Beiträge und Formalisierungen von Europäern wie Jürgen Aschoff und Colin Pittendrigh gemacht worden, der verschiedene, aber ergänzende Ansichten auf dem Phänomen von entrainment des circadian Systems durch das Licht verfolgt hat (parametrisch, dauernd, tonisch, allmählich gegen den nichtparametrischen, das getrennte, phasic, sofortig, beziehungsweise; sieh diesen historischen Artikel, Abonnement erforderlich).

Es gibt auch ein Nahrungsmittel-Entrainable biologische Uhr, die auf den suprachiasmatic Kern nicht beschränkt wird. Die Position dieser Uhr ist diskutiert worden. Das Arbeiten mit Mäusen, jedoch, Voller u. a. geschlossen, dass die Nahrungsmittel-Entrainable Uhr scheint, im dorsomedial hypothalamus gelegen zu werden. Während der eingeschränkten Fütterung übernimmt es Kontrolle solcher Funktionen wie Tätigkeitstiming, die Chancen des Tieres vergrößernd, das erfolgreich Nahrungsmittelmittel ausfindig macht.

Andere Felder

Chronobiology ist ein zwischendisziplinarischer Forschungsbereich. Es wirkt mit medizinischen und anderen Forschungsfeldern wie Schlaf-Medizin, Endokrinologie, Geriatrien, Sportmedizin, Raummedizin und photoperiodism aufeinander.

Der Begriff von Biorhythmen, ein klassisches Beispiel der Pseudowissenschaft, die versucht, eine Reihe zyklischer Schwankungen im menschlichen auf physiologischen und emotionalen Zyklen gestützten Verhalten zu beschreiben, ist nicht ein Teil von chronobiology.

Siehe auch

Circadian Bakterienrhythmen Circaseptan, 7-tägiger biologischer Zyklus

• Zeitgefühl
• Kern von Suprachiasmatic
• Alexander Chizhevsky
• Michel Siffre

Weiterführende Literatur

• Hastings, Michael, "Das Gehirn, circadian Rhythmen und Uhr-Gene". Klinische Rezension. BMJ 1998; 317:1704-1707 am 19. Dezember.
• Amerikanischer Kongress, Büro der Technologiebewertung, "Biologische Rhythmen: Implikationen für den Arbeiter". Amerikanische Regierungsdruckerei, September 1991. Washington, Bezirk. OTA-BA-463. NTIS PB92-117589
• Ashikari, M., Higuchi, S., Ishikawa, F., und Tsunetsugu, Y., "Zwischendisziplinarisches Symposium auf 'Menschen und Umgebungen': Annäherungen von der Biologischen Anthropologie, Sozialen Anthropologie und Entwicklungspsychologie". Sonntag, der 25. August 2002
• "Biorhythmus-Experiment-Verwaltungsplan", NASA, Forschungszentrum von Ames. Moffett Feld, 1983.
• "Biologische Rhythmen und menschliche Anpassung an die Umgebung". Medizinischer US-Armeeforschungs- und Ausrüstungsbefehl (AMRMC), US-Armeeforschungsinstitut der Umweltmedizin.
• Ebert, D., K.P. Ebmeier, T. Rechlin und W.P. Kaschka, "Biologische Rhythmen und Verhalten", Fortschritte in der Biologischen Psychiatrie. ISSN 0378-7354
• Horne, J.A. (Jim) & Östberg, Olov (1976). Ein Selbstbewertungsfragebogen, um Morgenkeitabendkeit in Menschlichen Circadian Rhythmen zu bestimmen. Internationale Zeitschrift von Chronobiology, 4, 97-110.
• Roenneberg, Bis, Köln (2010). Wie wir ticken - Die Bedeutung der Chronobiologie für unser Leben, Dumont, internationale Standardbuchnummer 978-3-8321-9520-5.

Außenartikel

• Halberg Chronobiology Laboratorium an der Universität Minnesotas, das von Franz Halberg, dem "Vater von Chronobiology" gegründet ist
• Die Universität von Virginia bietet einen Online-Tutorenkurs auf chronobiology an.
• Sieh das Wissenschaftsmuseum der Veröffentlichung von Virginia können Werke Zeit einschätzen?
• Die Universität Manchesters hat eine informative Biologische Uhr-Website
• Die Analyse von S Ertel der Arbeit von Chizhevsky