¿Qué es el reloj biológico? Definición del reloj biológico, los efectos para humanos, animales y plantas.
Reloj biológico; son cualquiera de los diversos mecanismos misteriosos por los cuales los seres vivos se ajustan a los cambios periódicos en su entorno. Cada órgano e incluso cada célula parece tenerlos. Son notablemente estables, y los cambios de temperatura o productos químicos que aceleran o ralentizan los procesos corporales normales no afectan la precisión de los relojes, un atributo muy útil. De hecho, los patrones diarios de actividad pueden continuar repitiéndose rítmicamente cuando los organismos se aíslan de los cambios periódicos diarios de luz o temperatura. Los patrones de actividad de las mareas pueden persistir lejos de las mareas oceánicas; y ritmos fisiológicos mensuales y anuales de manera similar pueden continuar en condiciones ambientales aparentemente invariables.
Hay dos teorías que explican los relojes biológicos. Una teoría es que el organismo hereda un sistema de cronometraje fisicoquímico que es capaz de generar independientemente períodos de la misma duración que los movimientos periódicos de la tierra y la luna (días, meses, años). La otra teoría es que cuando el organismo se ve privado de variaciones ambientales obvias, como las de luz y temperatura, detecta variaciones relacionadas que se encuentran en fuerzas tan penetrantes como los campos magnéticos y eléctricos de la Tierra.
Relojes humanos:
En los humanos, los relojes miden el ritmo diario de sueño y vigilia y el ritmo casi mensual de los ciclos menstruales. El patrón diario cronometrado se ajusta al horario normal de la persona. Subyacente a este ritmo hay una gran cantidad de otras variaciones cronometradas. La temperatura corporal varía desde una mañana baja hasta una tarde alta. Las variaciones diarias ocurren en el azúcar en la sangre, los glóbulos circulantes, la excreción renal, las divisiones celulares y la secreción de hormonas. Estas y otras innumerables variaciones se ajustan adaptativamente a los ciclos de sueño-vigilia.
Cuando los humanos se ven privados de sus relojes y son examinados de todas las variaciones diarias obvias, sus patrones diarios persistentes se desplazan sistemáticamente a momentos progresivamente más temprano o más tardíos del día. Los períodos rítmicos resultantes, que ahora se desvían un poco de las 24 horas, se denominan «circadianos» (aproximadamente un día). La tendencia de las variaciones diarias a volverse circadianas en tales condiciones ocurre ampliamente entre los seres vivos, pero su explicación aún se desconoce. Sin embargo, la tasa de deriva, o período observado, puede diferir entre los diversos procesos corporales y hacer que se salgan del camino entre sí.
Después de largos viajes en avión de este a oeste, todos los ritmos corporales deben restablecerse para armonizar con los nuevos horarios de día y noche. Esto requiere hasta una semana o dos. Dado que las diferentes funciones corporales se restablecen a diferentes velocidades, se produce una desincronización temporal, con una menor eficiencia asociada en el funcionamiento. Sin saber si los relojes normalmente dependen de variaciones terrestres sutiles o incluso si el hombre u otras criaturas podrían sobrevivir sin relojes biológicos, uno no puede predecir las consecuencias de los viajes espaciales.
Otros animales:
Entre otros animales, es bien conocido el regreso anual de las golondrinas a Capistrano, California, en el mismo día de cada año. Otro ritmo cronometrado es la cría anual de los gusanos palolo del Pacífico Sur. Cada año, al amanecer, exactamente una semana después de la luna llena de noviembre, estos gusanos salen a la superficie del agua para reproducirse.
Los relojes biológicos se producen en todo el reino animal, desde formas unicelulares hasta mamíferos. Todos los relojes de animales se parecen bastante. Ellos cronometran los ciclos, ajustando las actividades a los ciclos día-noche o al flujo y reflujo de las mareas. También cronometran la actividad migratoria y reproductiva mensual y anual.
El reloj de los animales es el horario del día solar (24 horas) y el día lunar (24.8 horas). Juntos, estos últimos meses de rendimiento (29.5 días). También puede cronometrar el año, independientemente de las señales obvias. Los relojes diarios miden la duración relativa del día y de la noche (fotoperíodo) para indicar que se acerca la primavera o el otoño. Además, los animales pueden navegar por cuerpos celestes, como el sol y la luna, usando sus relojes para corregir los movimientos de estos cuerpos a través del cielo.
Plantas:
Las plantas también poseen relojes. Algunos, como las plántulas de frijol, levantan sus hojas por la mañana y las bajan por la noche. Tales «movimientos de sueño» claramente no requieren cambios diarios de luz. Otra, la alga marrón, Dictyota, tiene un ritmo reproductivo mensual cronometrado.
Las plantas tienen muchos otros ritmos temporizados. Al igual que en los animales, los ritmos cronometrados por los relojes se pueden restablecer o alterar de otro modo por los cambios de luz o temperatura. También pueden volverse circadianos con iluminación variable. Los ritmos de las plantas incluyen variaciones diarias en la respiración, la capacidad fotosintética y la tasa de crecimiento. Tales procesos, como los tiempos periódicos de germinación y floración, también están regulados por un reloj diario regulado por cambios en el fotoperíodo. Algunos de los ejemplos más llamativos de ritmos anuales que persisten en condiciones constantes incluyen la germinación de semillas, el crecimiento de las plantas y la frecuencia respiratoria.
