Erritmo biologiko

Goizean ordu jakin batean jaiki behar duten pertsonak, askotan, iratzargailuak jo baino lehen esnatzen dira; badirudi erloju biologiko batek gaueko orduak neurtzen dituela eta alarma jotzen duela garunean esnatze prozesua abiaraziz. Birusak eta bakterioak alde bat utzita, bizidun orok du, antza denez, denbora neurtzeko barne mekanismo bat. Barruko erloju horrek ez du giharren ez nerbio sistemaren ekintza konplexurik behar, zelula bakarreko animalia eta landare gehienetan ere aurkitu baita.

Erloju biologikoaren zeregina

Erloju horiek ehunen eta organoen osaeraren segida arautzen dute bizidun askoren garapenean. Erroak egin aurretik loreak egingo lituzkeen landare bat hil egingo litzateke. Hortzak bai, baina urdailik ez lukeen haur jaioberri batek ezingo luke bizi. Halaber, erloju biologikoek eguneko eta gaueko animalien erritmo naturalak –ekintza eta atseden aldiak– sinkronizatzen dituzte, ekintza handiena elikagaiak edota harrapakinak eskura dauden uneetan gerta dadin. Oraindik ez da ezagutzen organismo baten barruko erloju biologikoa erritmo bakar nagusi bat den, edota elkarrekin lotutako erritmo multzoa.

Erritmo zirkadianoa

Landareak

Bizidun gehienek gaueko nahiz eguneko zenbait momentutan duten jarduera erritmikoak sendotu egiten du erloju biologikoak badirelako ustea. Zientzialariek fenomeno hori lehendabiziko aldiz aztertu zutenean, loaldiko mugimenduak ikertu zituzten nagusiki, landare hostoen mugimendu erritmikoen bidez. Landare gehienek eguneko ziklo erritmiko bat dute (beren hostoak egunez tente daude eta gauez, berriz, erorita edota bilduta). Landareak laborategian ilunpean edota oso argi gutxirekin edukiz gero, loaldiko mugimenduak errepikatzen dira egunez ere. Baldintza horietan, ordea, ziklo bat osatzeko bete behar den denbora ez da erabat 24 ordukoa. Era berean jakin da loreen kasuan ez ezik, bizidun askoren eguneroko erritmoa mantentzen dela laborategian antzeko baldintzetan egonez gero. Organismo gehienentzat, erritmo iraunkorraren maiztasuna 23 ordutik 27rainokoa izan ohi da, eta erritmo zirkadianoa deitzen zaio.

Ugaztunak

Saguekin esperimentu asko egin dira laborategietan erritmo zirkadianoaren inguruan. Animalia horiek gauez bizi dira normalean, ilunabarrean hasten dira ariketa gurpilaren gainean korrika egiten eta gau osoan errepikatzen dute ariketa, tarteka. Egunez lo egiten dute. Beren kaiolak tenperatura konstantean mantenduz iluntzen denean erritmo zirkadiano horri eusten diote, asteetan eta asteetan askotan.

Erritmo zirkadianoaren ezaugarriak

Organismo gehienen erritmo zirkadianoek antzeko ezaugarriak dituzte. Alde batetik, maiztasunak hain dira zehatzak, non egun bakoitzeko jarduera zer minututan hasiko den aurreikus baitaiteke sarritan. Horrez gainera, erritmo zirkadiano hori argitasun-iluntasun ziklo artifizial bati ere egokitzen zaio, ezartzen den zikloa 24 orduko iraupenetik gehiegi aldentzen ez baldin bada.

Animalia bati ziklo bakoitzean 11 orduko argitasuna eta 11 orduko iluntasuna ematen baldin bazaizkio, bere erritmoa 22 orduko ziklo bati egokituko zaio; 13 orduz argia eta 13 orduz iluntasuna emanez gero, 26 orduko zikloari egokituko zaio. Aztertu diren kasu guztietan, ordea, eta baita inposatutako zikloa zenbait astez mantendu denean ere, berehala itzuli dira beren ohiko erritmora, erritmo artifiziala ezabatu bezain laster.

Tenperaturak ez du inongo eraginik erritmo zirkadianoen maiztasunean. Eta hori hala da, bai odol beroko animalietan, eta baita beren tenperatura ingurukoaren arabera aldatzen den odol hotzekoetan eta landareetan ere. Bai batzuetan eta bai besteetan erritmo zirkadianoak maiztasun bera du.

Klima epeletako animalia eta landareek era desberdinak dituzte 24 orduko aldietan argitasun kopuruak dituen gorabeherei erantzuteko. Egunaren luzerarekiko erantzun horri foto-aldiorokotasuna esaten zaio. Jarduera asko kontrolatzen ditu, besteak beste, hegaztien migrazioak, animalien hibernazioa eta landareen loratzea. Egunaren luzerari egokitzeko gaitasuna argiarekiko sentikortasuna duen erritmo zirkadianoarekin lotuta dago.

Eremu epeletan, 24 orduko zikloaren barruan egunaren luzera aldatu egiten da urtaroen arabera. Neguan eta udaberrian, argialdia luzatuz doa; udan eta udazkenean, laburtuz. Hosto erorkorreko zuhaitzei, esate baterako, udazkeneko egunak laburtzen direnean hostoak erortzen zaizkie, eta udaberrian egunak luzatzen hasten direnean, hostoak jaiotzen zaizkie.

Deskribapen hau oso sinplea da, baina argi adierazten du argitasunaren iraupenaren aldaketekiko duten sentikortasunaren bidez, bizidunek egunaren luzera neur dezaketela urtaroa zehazteko. “Denboraren sena” horren eta erritmo zirkadianoaren arteko lotura azaltzen erraza da. Lorezainek, esate baterako, sarritan engainatzen dituzte negutegietako landareak garaiz kanpo lora daitezen, argi artifizialaren bidez urtaroari ez dagozkion argialdiak emanez.

Zenbait zientzialarik ez dute uste organismoen erloju biologikoa erabat endogenoa denik. Haien ustez laborategiko baldintza konstanteenetan ere bizidunak lurraren errotazioaz jabetzen dira eta horrek gainean eragina du beren erlojuetako “oreka gurpilean”. Beste batzuek, ordea, uste dute faktore geofisiko horiek ez dutela garrantzirik erloju biologikoen funtzionamenduan, eta erloju horiek endogenoak direla.

1977an ikertzaile batzuek jakinarazi zuten saguen erloju biologikoa kontrolatzen duen genea isolatu zutela. Sagu horiei gene hori kenduz gero, beren 24 orduko ziklo biologikoa galdu eta 25 orduko ziklo batera pasatzen ziren. Gene hori berriro ezartzen zitzaienean, berriz, 24 orduko ziklora itzultzen ziren berriro. Lehenago, antzeko gene bat aurkitu zen ozpin eulietan, eta beraz, gizakiek ere gene hori izatea litekeena dela uste dute zientzialariek.

Kanpo estekak

• Datuak: Q3848483