Живые часы - [42]
И все же эти опыты не объясняли действия света. Тогда де Курси перешла ко второй серии экспериментов, в которых использовала кратковременные вспышки света, своего рода метод «светового шока».
Животное держали в условиях постоянной темноты в течение нескольких недель, чтобы измерить период его свободнотекущего ритма в устойчивом состоянии.
Период свободнотекущего ритма у этого животного был меньше 24 часов, и потому начало активности летяги сдвигалось, опережая показания часов. Де Курси продолжила эксперимент, чтобы иметь возможность провести прямую через точки, соответствующие времени начала активности[14]. По направлению изменения ритма можно было рассчитать предполагаемое время начала активности летяги на следующий день.
Итак, установив скорость опережения в этом свободнотекущем ритме, де Курси в определенный момент и только один раз в сутки включала свет (5 люксов на 10 минут). Различие между ожидаемым и действительным временем начала активности и показывало сдвиг фазы, возникший в результате такого кратковременного освещения.
Оказалось, что единичные вспышки света сдвигают начало активности летяги, только когда они даются в определенный период собственного цикла животного. В остальное время они не приводят к сдвигу фазы. Так или иначе, сдвиг фазы, следующий за световой вспышкой, зависел от того, на какое время суток она приходилась с точки зрения летяги.
Возьмем, например, летягу, у которой собственные свободнотекущие часы отмеряют 23-часовые сутки. Эта летяга ежедневно будет опережать истинное время на час. Сумерки для нее будут наступать через каждые 23 часа; ночь будет длиться около 10 часов, день — примерно 13. Мы можем рассматривать этот 10-часовой период как субъективную ночь летяги и 13-часовой период как ее субъективный день. Де Курси включала свет несколько раз в течение субъективной ночи и субъективного дня летяги, пытаясь обнаружить возможные различия в ее реакции. Свет вызывал максимальный эффект, если он действовал во время, соответствовавшее по свободно-текущим часам животного приближению сумерек[15]. Световой сигнал просто подавлял сигнал внутренних часов. Летяга как бы говорила себе: «Нет, сумерки еще не наступили. Лучше посижу тихо».
Если свет включали во время полной активности летяги, то есть во время ее субъективной ночи, действие вспышки проявлялось значительно меньше, если же — в течение субъективного дня животного, когда летяга находилась в неактивном состоянии, она на него вообще не реагировала.
Так эксперименты де Курси с кратковременными вспышками света помогли ей понять механизм, с помощью которого живущие на воле летяги синхронизируют свою двигательную активность со временем суток. Эта синхронизация, по-видимому, происходит в результате ряда сдвигов фазы, а сам процесс находится под контролем ритма чувствительности к свету.
После этого де Курси провела несколько экспериментов для выяснения влияния температуры и звука. Но ни резкие изменения температуры, ни звуковые сигналы не влияли на поведение летяг.
«В заключение можно отметить, что активность Glaucomys в естественных условиях совпадает с периодом темноты и что это соответствие сохраняется в течение всего года, по-видимому, благодаря взаимодействию эндогенного ритма активности с ритмом чувствительности к свету. В отношении воздействия температуры или звука подобных явлений не отмечается».
12. Навигационные способности птиц
Открытие способности птиц ориентироваться по солнцу изумило ученых, но то, что во время ночных пролетов птицы ориентируются по звездам, буквально потрясло их. Это было доказано через несколько лет после открытия Крамера молодыми исследователями из Фрейбургского университета (ФРГ) Францем Зауэром и его женой Элеонорой.
Вскоре после защиты в 1953 году диссертации по зоологии Франц Зауэр заинтересовался проблемами поведения животных, особенно тем, как влияют на их поведение условия окружающей среды. И он продолжает во Фрейбурге работу над второй диссертацией, специализируясь на этот раз в области этологии. Одной из первых проблем, решению которой они с женой отдали много сил и терпения, была проблема общения в мире животных, и в частности проблема обучения пению молодых птиц.
В начале 50-х годов мнения ученых по этому вопросу расходились. Многие считали, что птицы обучаются пению, подражая старшим и более опытным сородичам. Рабочая гипотеза Зауэров сводилась к тому, что птицам не нужно учиться петь, что поют они благодаря врожденной способности, которая не зависит от того, есть ли вокруг них хорошие певцы или нет.
Проверить эту гипотезу Зауэры решили на европейских славках с их очень характерной песней. В соответствии с требованиями эксперимента им приходилось выращивать своих славок в условиях полной изоляции, в звуконепроницаемом помещении, так чтобы в течение всей своей жизни их питомцы не слышали ни одной птичьей песни.
Как будут вести себя эти изолированные от мира птицы, когда они вырастут и будут готовы обзавестись семьей? Запоет ли взрослый самец свою песню, которая объявит всем, что он занял определенную территорию и готов создать семью? И запоет ли он вообще?
При делении клеток организма, часть генетического материала теряется. Статья (в популярной форме, на уровне знаний по биологии даваемых в средней школе) рассказывает об открытии механизма защиты хромосом при репликации. Это открытие объясняет механизм старения клеток, возникновение раковых опухолей, и, возможно, может пролить свет на процесс старения организма.
Широко известный чешский археолог рассказывает в научно-популярной книге о «детстве» человечества, его древних обиталищах — пещерах, о той роли, которую они играли в жизни древнего человека, о сохранившихся до наших дней исторических пещерных памятниках, их изучении и сохранении.Книга рассчитана на массового читателя.
«Счастье, если в детстве у нас хороший слух: если мы слышим, как красота, любовь и бесполезность громко славят друг друга каждую минуту, из каждого уголка мира природы», — пишет американская писательница Шарман Эпт Рассел в своем «Романе с бабочками». На страницах этой элегантной книги все персонажи равны и все равно интересны: и коварные паразиты-наездники, подстерегающие гусеницу, и бабочки-королевы, сплетающиеся в восьмичасовом постбрачном полете, и английская натуралистка XVIII столетия Элинор Глэнвилль, которую за ее страсть к чешуекрылым ославили сумасшедшей, и американский профессор Владимир Набоков, читающий лекцию о бабочках ошарашенным студентам-славистам.
Давайте совершим путешествие вместе с наукой в далёкое прошлое, чтобы прийти к тому времени, когда зарождалась жизнь на Земле, и узнать, как это совершалось. От такого путешествия станет крепче уверенность в силе науки, в силе человеческого разума, в нашей собственной силе.
Эта книга написана крупным западногерманским специалистом по гидропонике – методу выращивания растений без почвы – для всех тех, кто занимается или хочет заниматься выращиванием цветов и овощей в течение круглого года. Новый метод позволяет с равным успехом выращивать растения на окнах комнаты, на балконе или под открытым небом – на приусадебном участке или в специализированном хозяйстве с гораздо меньшими затратами труда и с большей уверенностью в успехе, чем при обычной культуре на почве. В книге описаны доступные для всех без исключения способы выращивания растений на питательных растворах и на разнообразных средах, увлажняемых этими растворами.
В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.
В предлагаемой вниманию читателей книге американского популяризатора О. О. Байндера в общедоступной форме рассказывается о многочисленных космических загадках. Некоторые из них уже «с бородой», другие связаны с открытиями последних лет.
В этой книге затронут широкий круг проблем, связанных с биологией человека, — его место в природе, биологические и социальные особенности, закономерности его индивидуального и исторического развития, взаимоотношения с окружающей средой.Автор касается и многих других сторон человеческого бытия, которые приобрели в наши дни большую социальную и политическую значимость.Книга хорошо иллюстрирована, просто и ясно написана и будет интересна массовому читателю.
Книга известных американских ученых, супругов Лоруса Дж. Милна и Маргарет Милн, «Чувства животных и человека» — занимательный, а местами и поэтичный рассказ об ощущениях, свойственных живым существам. О сложных проблемах бионики авторы говорят легко и просто, без излишней наукообразности. Мы узнаем из книги, почему пчелы не видят красного цвета, как птицы ориентируются при перелетах, каким образом летучие мыши чувствуют преграды на своем пути и многое, многое другое. При этом Милны все время сравнивают чувства животных с человеческими чувствами, наводят читателя на мысль о том, что живые организмы с их сложной и малоизученной структурой органов чувств представляют большой интерес не только для биологов, но и для физиков, математиков и особенно конструкторов, создающих самоорганизующиеся устройства.
В книге известного популяризатора науки А. Азимова рассматривается сложный путь развития биологии с древних времен до наших дней. Автор уделяет внимание всем отраслям биологии, показывая их во взаимодействии со смежными науками.Читатель узнает о вкладе в биологию великих ученых всех времен — Гарвея, Левенгука, Геккеля, Дарвина, Пастера, Ивановского, Мечникова, Павлова и других.Написанная просто и доступно, книга будет интересным и полезным чтением для преподавателей высшей школы, учителей, студентов, школьников и для всех любителей естественных наук.