Den cirkadianska rytmen i djurriket
Den cirkadianska rytmen i djurriket kan beskrivas som de variationer i ett djurs fysiologiska natur som sammanfaller med cyklerna i dess omgivning. Dessa cykler, även kallade rytmer, upprepas vanligtvis varje dag på regelbunden basis.
Dessa variationer, som är synkroniserade med dag och natt, kan variera mellan var 20:e till var 28:e timme. När det gäller djur som lever långt från tropikerna anpassar sig den cirkadianska rytmen hos dem till årstiderna. Denna anpassning gör det möjligt för dem att anpassa sin dagliga aktivitet till den tid då det finns solljus.
Den cirkadianska rytmen: ljus och temperatur
De cirkadianska rytmerna uppstår utan några yttre ingrepp. Forskare har experimenterat och observerat olika typer av levande varelser och deras förhållande till sitt sömnmönster eller sin hunger. Dessa experiment visar att dessa beteenden upprepar sig på ett cykliskt sätt. Med andra ord reagerar de i grunden på förändringar i ljus och temperatur.
Forskning visar att många djurs dygnsrytm faktiskt kan vara flexibel och ändras regelbundet.
Den cirkadianska rytmens historia
Under historiens gång har den cirkadianska rytmen följts noga av naturfilosofer som Aristoteles, som observerade dagliga och årliga förändringar även i växtriket.
Senare beskrev även Galenos av Pergamon fåglarnas flyttning, djurens sömncykler och vinterdvala i detalj. De variationer som den grekiske filosofen observerade ansågs vara reaktioner på naturens stimuli.
Efter vissa vetenskapliga studier har experter dock konstaterat att båda förändringarna är oberoende av varandra. Miljön främjar eller begränsar dem dock till viss del.
Det var den franske astronomen Jean Mairan som på 1700-talet gjorde den första systematiska studien av den cirkadianska rytmen. I dessa studier drog Mairan slutsatsen att djurens dygnsrytm inte hade något nära samband med miljön. Fram till dess hade forskarna trott att de två var nära sammankopplade.
Den cirkadianska rytmen hos däggdjur
Däggdjur är den djurgrupp vars cirkadianska rytmer har studerats mest. Analyserna från dessa studier visar att den cirkadianska rytmens ”kontrollinstrument” finns i den så kallade dygnsrytmskärnan i hypotalamus.
Den dygnsrytmskärnan i mellersta hypotalamus är ett område som förvaltar en hormonell uppsättning med dagliga fysiologiska variationer. Ett av dessa hormoner är östradiol och ett annat viktigt hormon är luteiniserande hormon. Dessa två hormoner ansvarar för att verka på olika organ och överföra cirkadianska meddelanden från dygnsrytmskärnan.
Hormoner som produceras i den hypotalamus är rikligare på natten än på dagen. När djurets öga börjar uppfatta mörkret så aktiveras de system som främjar tillväxt eller sömnighet.
Externa faktorer
Även om forskarsamhället redan har fastställt att externa faktorer inte styr den cirkadianska rytmen hos djur så förändrar de den. Forskare har bevisat att det finns en reglerande och förändrande funktion som vissa yttre faktorer kan orsaka.
Koffein eller alkohol kan till exempel orsaka dessa förändringar. På samma sätt kan mycket starkt ljus eller radikala temperaturförändringar, särskilt på natten, också ge upphov till vissa förändringar.
Andra sekundära rytmer
Det finns andra organ, förutom dygnsrytmskärnan, som har förmågan att fylla rollen som sekundära ”cirkadianska klockor”. Dessa organ har förmågan att generera orelaterade svar till hypotalamus. Dessa svar är dock betydligt svagare.
Andra faktorer som lyckas påverka den cirkadianska cykeln är graviditet och atmosfäriska trycknivåer. Vid kraftiga tidsområdesförändringar kan det också hända att cyklerna förlängs eller -kortas.
De cirkadianska rytmerna är dock inte de enda cykler som förekommer. Utöver dem finns det andra typer som uppträder på återkommande basis. Den ultradiana rytmen är en av dem. Dessa är de återkommande cykler som uppträder under drömtillstånden. Dessutom har vi infradiana rytmer. Dessa är, för att nämna några, månens cykler och brunstperioden hos djur.
Migrationer hos olika djurgrupper är också en del av dessa icke-cirkadianska rytmer. Dessa inträffar årligen med årstiderna, eller vartannat år. Vissa av dem går till och med genom växtrikets växtsäsonger.
Sammanfattningsvis
Som vi kan se tyder allt på att levande varelser besitter en uppsättning tidsrytmer, inte bara en. Det finns olika “tider” som bebor de levande varelsernas sinne och kropp. Många kulturer berättar för oss om samspelet mellan olika tider, och tydligen upptäcker vetenskapen att detta faktiskt är sant.
Tidigare trodde vi att störningar i den cirkadianska rytmen kan leda till försämrad hälsa och överlevnad. Den senaste forskningen tyder dock på att många djur har förändrad cirkadiansk rytm – eller saknad cirkadiansk rytm – utan uppenbara negativa effekter. Därmed kan en anpassningsbar inre klocka visa sig vara fördelaktig.
Samtliga citerade källor har granskats noggrant av vårt team för att säkerställa deras kvalitet, tillförlitlighet, aktualitet och giltighet. Bibliografin för denna artikel ansågs vara tillförlitlig och av akademisk eller vetenskaplig noggrannhet.
- Van Oort, B. E., Tyler, N. J., Gerkema, M. P., Folkow, L., Blix, A. S., & Stokkan, K. A. (2005). Circadian organization in reindeer. Nature, 438(7071), 1095-1096.
- Diepen, H. C. V. Retinal and neuronal mechanisms of circadian photoreception.
- Niño Caballero, Á. (2020). Genes reloj y ritmos circadianos en tejidos implicados en reproducción.
- Cardinali, D., Carpizo Alfayate, R., Cos Corral, S., Fernández López, R., Mediavilla Aguado, M. D., Noriega Borge, M. J., … & Sánchez Barceló, E. J. (1994). Introducción a la Cronobiología. Fisiología de los ritmos biológicos.
- de Prado García, B. M. (2004). Ritmos circadianos y neurotransmisores: estudios en la corteza prefrontal de la rata (Doctoral dissertation, Universidad Complutense de Madrid).