猫头鹰昼伏夜出,大雁秋去春来,植物春华秋实……你可曾想过,他们是如何感知自然并顺时而为的?由于地球的自转和公转,导致光照、温度等环境因素均呈现出昼夜和季节性周期变化,生物体适应这种周期性变化,形成了生物节律。如人的体温周期波动、果蝇的羽化(从蛹到成虫)均表现为昼夜节律,鸟类的迁徙表现为年节律。
生物体内调拉生物节律的机制称为生物钟。从简单的细菌到植物、动物都有生物钟。人们很早就观察到含羞草的叶片白天张开、夜晚合拢的现象。当把含羞草放到一个黑暗的环境中时,发现含羞草叶片开合仍会维持原来的昼夜节律。对于人体来说,生长激素的分泌高峰一天通常只出现一次,大约在夜晚入睡一小时后,且早睡觉比晚睡觉的峰值高很多。晚上不睡,白天补觉则无济于事,因为白天睡觉不会引起生长激素分泌量的增加。可见,生物钟如钟表一般,可以精确地调控行为、激素水平、睡眠、体温等生理机能。