где позвоночных расположены биологические часы

Как показали исследования ряда ученых, биологические часы существуют в каждой клетке живого организма. В качестве доказательства приводятся факты, свидетельствующие о наличии суточной периодичности у однокле­точных водорослей.

Отсутствие же биологических часов у некоторых одноклеточных организмов ученые объясняют особенностями строения клетки. Они считают, что биоло­гические часы свойственны тем клеткам, у которых ядро четко отграничено от цитоплазмы специальной мембраной. Такие клетки имеют две мембраны - наружную клеточную (оболочку) и внутреннюю ядерную. Их иногда называют «двухоболочечными» клетками. В отличие от них существуют «однооболочечные» организмы, у которых суточные ритмы не обнаружены. К их числу относятся различные бактерии, не имеющие четко отграниченного ядра. Наличие биологических часов в каждой клетке живого организма в настоящее время не вызывает сомнений. Не выяснен пока вопрос, каким образом взаимодействуют биологические часы всех клеток организма как целостной системы. Не до конца решены вопросы о том, что управляет ходом биологических часов всего организма.

На основании проведенных исследований ученые считают, что в многоклеточных живых организмах существует иерархия ритмов, при этом биологические часы отдельных клеток синхронизируются с суточными ритмами «ведущих клеток» . В настоящее время основная задача ученых - обнаружить клетки, управляющие ритмом всего организма.

Замечательные работы провела в этом направления английская исследовательница Ж. Харкер еще в 1960 г. В тонких и остроумных опытах она определила у тараканов центры, управляющие их биологическими часами. Харкер выбрала таракана в качестве объекта своих исследований потому, что у него четко выраженная суточная двигательная активность, которая сохраняется при нарушении условий освещения в течение нескольких дней. Кроме того, таракан легко переносит лабораторные условия, неприхотлив в еде (может питаться чем угодно) и отдельные части его относительно слабо развитой центральной нервной системы имеют хорошо выраженную автономию. Так, обезглавленный таракан может прожить несколько дней, бегая и расходуя имеющиеся в нем запасы энергии.

Смысл экспериментов Харкер заключался в том, чтобы выявить орган таракана, из которого поступает в кровь вещество, стимулирующее суточную двигательную активность. Она последовательно удаляла один за другим все эндокринные органы, проверяя при этом действие биологических часов таракана.

В результате напряженной работы Харкер удалось обнаружить у таракана орган, от которого зависело возникновение суточной периодичности движений. Им оказался подглоточный ганглий, расположенный под пищеводом таракана. Размер этого органа очень мал, поэтому удалить его можно было только под микроскопом. Харкер потратила почти три года на прижигание мельчайших участков подглоточного ганглия, пока она не нашла четыре нейро-секреторные клетки, играющие важную роль в поддержании ритма двигательной активности. Пересаживая эти клетки в кровоток других тараканов, она смогла убедиться в том, что именно данные клетки ответственны за выделение гормона в определенные промежутки времени. Зная, где находятся биологические часы у таракана, исследовательница продолжала выяснять, что заставляет их работать, каков механизм, регулирующий ход ритма.

Один из способов, позволяющий узнать, как работает механизм, - разладить его деятельность. В данном случае необходимо было найти физиологический способ нарушения хода биологических часов. Харкер нашла такой способ. Она подвергла таракана одновременному воздействию двух биологических часов, не совпадающих друг с другом по времени. Эксперимент был длительным и состоял из трех этапов. На первом этапе исследований к таракану с разлаженным суточным ритмом был прикреплен другой таракан, имеющий нормальный суточный ритм. Связь между ними осуществлялась через кровоток. В этом случае таракану был навязан суточный ритм партнера.

На втором этапе исследований была проведена пересадка подглоточ

В головном мозге