生長節(jié)律對壽命和體形有影響

　　即使沒有設(shè)定鬧鐘，每天早上卻能準(zhǔn)時醒來，有關(guān)“生物鐘”現(xiàn)象很多人都不陌生。但據(jù)美國“每日科學(xué)”網(wǎng)站4月6日報道，一種被稱為“生長節(jié)律”的生物鐘現(xiàn)象，竟然與人以及其他哺乳動物的壽命長短和體形大小有關(guān)，這一點(diǎn)就不是很多人了解的了。

　　智力波動周期是33天

　　每個人從誕生到死亡，身體內(nèi)的各項機(jī)能如體力、智力、情緒、血壓、代謝、發(fā)病等，都有一定周期性變化。不只是人，科學(xué)家早就注意到了其他生物體，也有在生長過程中呈周期性變化的“節(jié)律”現(xiàn)象，稱之為生長節(jié)律。這是生物在進(jìn)化的漫長歷程中，在體內(nèi)形成的一種近似時鐘的機(jī)能，它可以隨著時間的變化，自動調(diào)節(jié)本身生理活動，使其在一定的時期開始、進(jìn)行和結(jié)束。

　　上世紀(jì)初，德國柏林內(nèi)科醫(yī)生威爾赫姆·弗里斯和奧地利維也納心理學(xué)家赫爾曼·斯瓦波達(dá)，通過長期臨床觀察發(fā)現(xiàn)了病人的病癥、情感以及行為的波動奧秘：通常情況下，體力從旺盛到疲憊的周期是23天，情緒波動周期則為28天。后來，奧地利的阿爾弗雷特·泰其爾教授，在研究了數(shù)百名高中和大學(xué)學(xué)生的考試成績后，發(fā)現(xiàn)人的智力波動周期為33天。于是，科學(xué)家們根據(jù)體力、情緒和智力盛衰的周期性變化，繪制出了3條波浪形的人體生物節(jié)律曲線圖。到了20世紀(jì)中葉，生物學(xué)家又根據(jù)生物體內(nèi)存在的與時間有關(guān)的周期性現(xiàn)象，創(chuàng)造了時間生物學(xué)(Chronobiology)，俗稱“生物鐘”。

　　近十幾年的研究發(fā)現(xiàn)，生物體內(nèi)確實存在日常意義上的晝夜“時鐘”，可以“說出”每日的鐘點(diǎn)。它們晝夜周期變化的誤差可以精確到分鐘。例如，在南美洲的危地馬拉有一種第納鳥，它每過30分鐘就會“嘰嘰喳喳”地叫上一陣子，而且誤差只有15秒，因此當(dāng)?shù)鼐用窬陀盟鼈兊慕新晛硗扑銜r間，稱為“鳥鐘”。在非洲密林里有一種報時蟲，它每過一小時就變換一種顏色，在那里生活的家家戶戶就把這種小蟲捉回家，看它變色以推算時間，稱為“蟲鐘”。

　　而近日美國科學(xué)家，把老鼠、大猩猩以及人類等哺乳動物的牙齒和骨骼生長變化周期進(jìn)行比對分析，發(fā)現(xiàn)這種被稱為生長節(jié)律的生物鐘，在影響著人和動物的體形及壽命。

　　體形越大生長節(jié)律周期越長

　　據(jù)美國“每日科學(xué)”網(wǎng)站4月6日報道，美國紐約大學(xué)牙科學(xué)院的生化和仿生材料專家蒂莫西·布羅米奇，在4月初召開的第37屆全美牙科研究年會上公布了自己的研究成果。他表示，骨骼和牙齒的生長都受到統(tǒng)一的生物鐘或者說生長節(jié)律控制，同時這種生長節(jié)律也控制著身體其他的生理機(jī)能，比如新陳代謝、心率和呼吸節(jié)奏等。布羅米奇以測量老鼠牙齒生長為實驗，發(fā)現(xiàn)老鼠的牙齒生長速度是人的8倍，但它們的平均壽命為3年，約為人的1／20。

　　布羅米奇是在觀察哺乳動物牙齒釉質(zhì)增長線的時候，發(fā)現(xiàn)這一新生長節(jié)律的，而這種牙齒釉質(zhì)的增長線酷似樹干中的年輪。他說，從牙齒釉質(zhì)增長線的變化周期來看，老鼠牙齒釉質(zhì)增長線的生長節(jié)律間隔是1天，大猩猩是6天，人類是8天。這在某種程度上顯示，體形越小的哺乳動物生長節(jié)律周期越短，體形越大生長節(jié)律周期越長。同時，布羅米奇還觀察了骨骼組織生長的節(jié)律模式，這也是第一次針對骨骼生長進(jìn)行的節(jié)律觀察。結(jié)果也顯示，老鼠顱骨的生長速度大約是人類的8倍。此外，布羅米還發(fā)現(xiàn)，人類是目前所知的生長節(jié)律差異性最大的物種，從5天到10天不等。與此對應(yīng)的是，人類也是高矮胖瘦方面體形差異最大的哺乳動物，而其他哺乳動物的體形則更接近“標(biāo)準(zhǔn)化”。

　　生物鐘為什么會紊亂

　　去年11月出版的美國《細(xì)胞-代謝》雜志，刊登了一項新的研究成果，研究表明脂肪攝入過量會引起機(jī)體內(nèi)在生長節(jié)律的變化，從而影響其對各種生理過程的調(diào)控。美國西北大學(xué)的內(nèi)分泌學(xué)專家喬瑟夫·貝司和同事飼養(yǎng)了一些雄性小鼠，并控制它們攝入的卡路里中45%來源于脂肪，然后研究人員每天記錄下這些小鼠滾輪跑的時間，從而觀察其體力變化周期。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，高脂肪攝入的小鼠生理周期為23.8小時，而對照組小鼠(16%卡路里來自脂肪)的周期為23.6小時。

　　貝司表示，生物鐘與新陳代謝相關(guān)聯(lián)不足為奇，因為這兩大系統(tǒng)共享分子信號的傳遞路徑。不過，脂肪代謝對生物鐘的具體影響機(jī)制還不清楚，只有“發(fā)現(xiàn)更多那些與新陳代謝和生物鐘關(guān)聯(lián)的分子"開關(guān)"，我們才能揭示其中的奧秘”。

　　去年另一項研究則揭示了生物鐘與免疫系統(tǒng)的關(guān)系。瑞士蘇黎世大學(xué)醫(yī)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人患上某些傳染病或免疫性疾病時，免疫系統(tǒng)中一種名為TNF-α的細(xì)胞因子會干擾幾種生物鐘，抑制幾種生物鐘基因的表達(dá)，誘發(fā)身體呈現(xiàn)疲勞感，讓人嗜睡。這項研究發(fā)表在去年7月出版的美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上。

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