Цифровой журнал «Компьютерра» 2011 № 45 (93) - [14]

Конечно, есть и другие ограничения. То, когда именно сурок отправится в зимовку, зависит в первую очередь от фотопериодической регуляции. Теплый или холодный осенний день могут повлиять на его выход из норы, но перестройка его организма на зимний лад уже запущена укорочением дня. А вот выход из спячки сурок к длине светового дня привязать не сможет — темно в норе. Приходится ориентироваться по прогреванию почвы. К счастью, земля и прогревается, и остывает медленно, и динамика температур на глубине норы оказывается более закономерной и плавной, чем на поверхности.

Разные популяции одних и тех же видов могут ориентироваться по разным факторам. Под Харьковом зелёные жабы выходят из спячки, когда прогреется земля, а нерест их определяется то ли температурой, то ли длиной светового дня. В Крыму, на засушливом мысе Тарханкут, нерест запускают весенние дожди.

Подводя итог, можно сказать, что сроки событий, происходящих вокруг нас, зависят от двух важнейших факторов — длины светового дня и температурного режима. Иногда к ним добавляется третий — влажность. Например, многие растения зацветают или сбрасывают листья, ориентируясь на длину светового дня, а прорастание их семян запускается влажностью и температурой (да ещё и после действия холодного периода, например). Пока климат стабилен, преимущество имеют те виды, которые регулируют свой цикл по длине светового дня. А когда климат меняется? Фотопериодическая регуляция оказывается невыгодной из-за десинхронизации процессов, регулируемых разными факторами.

Мухоловка-пеструшка — обычный европейский вид насекомоядных птиц. Зимуют они недалеко от экватора, примерно на десятом градусе северной широты. Хоть изменение длины дня там и невелико, именно оно запускает реакцию возвращения с зимовки на места размножения. Эта реакция подогнана так, чтобы, когда птицы долетят до мест размножения, построят гнёзда, отложат яйца и выведут птенцов, как раз наступил пик численности листоядных насекомых.

Следствием нынешних климатических перестроек стало более раннее наступление весны. В Западной Европе за полвека весна сдвинулась на более ранний срок на целых две недели! Численность гусениц зависит от температурной динамики, и пик их численности тоже сдвинулся вперёд, на то время, к которому птенцы мухоловки-пеструшки и множества других птиц просто не успевают вывестись. Результат — сокращение численности видов, сделавших ставку на астрономические часы. Ситуация не безнадёжна. Отбор постепенно сдвигает популяционную норму в пользу ранневылетающих особей. Если изменения климата не будут слишком быстрыми, а сокращающие численность виды не будут страдать от других несчастий, ситуация со временем исправится. Успеют современные виды перестроиться или вымрут, покажет будущее.

Настало время обратится к вынесенному в заголовок вопросу. Фотореакции у человека есть, а есть ли фотопериодические?

Наш годовой цикл размыт и регулируется в основном вторично-периодическими факторами. Кстати, по происхождению вид наш — африканский, и формировался недалеко от экватора, где фотопериодические реакции распространены меньше. Впрочем, большинство людей (кроме коренных африканцев) имеют примесь генов коренного европейского вида — неандертальцев. Для неандертальцев фотопериодические реакции могли быть более полезны.

Так или иначе, фотопериодические реакции у нас есть. И выражаются они в возрастании уровня половых гормонов в ответ на увеличение длины светового дня. Вам знакома расхожая мысль, что весной чаще влюбляются? Вот-вот. Влюблённость — сложный процесс, но уровень половых гормонов создает необходимую для него мотивацию.

В последнее время на постсоветском пространстве пропагандируют «день Святого Валентина». В пересаживании этого заморского праздника на местную почву заинтересованы торговцы некрасивыми красными и розовыми предметами в форме

У множества видов, живущих рядом с нами, наблюдаются похожие реакции. Та же ласка спаривается в марте, а через полтора месяца уже приносит детёнышей. Апрель-май — хорошее, кормное время...

А когда родятся человеческие дети, зачатые в феврале? В ноябре, под голодуху и холода (не у нас, нынешних, но у наших совсем недавних предков). А критические периоды эмбрионального развития придутся у них на весенний авитаминоз. Что-то не стыкуется...

Но наше отличие от ласки и подавляющего большинства других зверей не только в этом. Размножение человека — внесезонное, и беременность может наступить в любое время года. Во время становления нашего вида изменился даже сам характер женского репродуктивного цикла. Наверное, наибольшее отличие физиологии человека от физиологии других обезьян состоит в менструальном, а не эстральном цикле (я об этом уже упоминал). Овуляция при менструальном цикле скрыта. Сексуальная жизнь (и связанные с нею семейные отношения) у человека растянуты на весь год, а не привязаны к короткому периоду эструса (течки).

Так в чём же смысл фотопериодически регулируемого весеннего пика гормонов? Вероятнее всего, смысла в нём уже не осталось (хотя когда-то он был). Это физиологический рудимент — признак, сохранившийся от прежних этапов нашей эволюции. От каких?