人体生物节律探秘节律学术的由来:早在19世纪末,科学家就注意到了生物体具有“生命节律”的现象。
上世纪初,德国内科医生威尔赫姆·弗里斯和一位奥地利心理学家赫尔曼·斯瓦波达,他们通过长期的临床观察,揭开了其中的奥秘。
原来,在病人的病症、情感以及行为的起伏中,存在着一个以23天为周期的体力盛衰和以28天为周期的情绪波动。
大约过了20年,奥地利因斯布鲁大学的阿尔弗雷特·泰尔其尔教授,在研究了数百名高中和大学学生的考试成绩后,发现人的智力是以33天为波动周期的。
于是,科学家们将体力、情绪与智力盛衰起伏的周期性节奏,绘制出了三条波浪形的人体生物节律曲线图,被形象地喻为一曲优美的生命重奏。
节律的生体机制:生物钟的位置到底在何处?传统的观点认为,生物钟应该存在于大脑中,但对于具体位置的说法却又各不相同。
有人认为,生物钟的确切位置在下丘脑前端,视交叉上核内,该核通过视网膜感受外界的光与暗,使之和体内的时钟保持同一节奏。
也有人认为,生物钟现象与体内的褪黑素有密切的关系,由于褪黑素是由松果腺所分泌,因此生物钟也应该位于松果体上。
关于生物节律产生的原因,目前有三种主要的论点,即外界信息所导致的外源说、生物体内在因素决定的内源说和生物体与环境相互作用的综合说等。
节律产生的原因:外源说认为,某些复杂的宇宙信息是控制生命节律现象的动因。
美国学者弗兰克布朗博士认为,人类对广泛的外界信息,如电场变化、地磁变化、重力场变化、宇宙射线,其他行星运动周期、光的变化、月球引力等极为敏感,这些变化的周期性,引起了人的生命节律的周期性。
内源说认为,生命节律是由人体自身内在的因素决定的。
对夜间活动的仓鼠的试验表明,在外界条件变化的情况下,如在与地球自转方向相反的条件下,仍然有相似的节律。
人在恒温和与外界隔绝的地下,也表现出近似于24小时的节律,因此,人的生命节律是由人自身的因素造成的。
综合说是人体与环境相互作用的理论。
美国学者麦克林(PauIMaclean)等,发现脑的每一步进化都保留着原有部分,但其功能必须被新层控制,同时具有新功能的新层又增殖出来。
他认为人脑有三个层次,最外层是尼人——智人进化的产物,是智力、想象力、辨别力的发源之地。
新皮层下边是缘脑,这是从哺乳动物物遗传下来的,它控制着情感;缘脑的里边是爬行动物脑,是人的一些本能的,无意识的行为控制的。
这多象古地层的沉积!这提示我们,每个有机体来源于同类的其他有机体,它不仅带有现存个体自身的过去的特征,而且带有它以前世代的历史特征。
在物理系统中,通常只根据瞬间的诸条件来确定事件。
例如,就一个下落物体而言,不论它怎样下落,它总是到达一个瞬间位置,就一种化学反应而言,不论它以何种方式进行,总会产生反应的化合物。
可以说,在物理系统中,过去是被抹去的。
与此相对照,有机体显示为历史性的存在物。
例如,当人的胚胎在一定阶段呈显出鳃裂时,它揭示了在地质年代中哺乳动物是从像鱼那样的生物进化而来的。
相似地,我们也发现了有机体行为的“历史性”;动物或人类作出的反应,依赖于有机体在过去遇到过的或产生的刺激与反应。
根据这种特征,赫林(Hering)作出了关于“记忆是有机物质的一般功能”的假定,西蒙(Semon)、布洛伊勒(Bleuler)、里根纳诺(Rignano)提出了生命的记忆理论。
认为进化与个体有机体中的记忆有着平行的关系。
因此假设:我们猜想:智力周期可能起源于第四纪人类时代,情感周期可能起源于哺乳动物时代,而体力周期则可能起源于爬行动物时代。
我们注意到,生物三节律,从体力周期23天、情绪周期28天、智力周期33天来年看,一个周期比前一个周期慢。
而天文观察表明,地球自转也在变慢之中。
天文学家根据几百年对日月和行星的观测资料及古代日,月食资料分析得出,某一年的某一天,比前一年的同一天长约1.8×10-5秒。
尽管有人证明,在小的时间尺度上不尽然。
但这种变慢的总趋势已为举世所公认。
我们知道,地球目前自转一周的时间为23小时56分4秒。
约23.93小时。
一年约为365.24天,则地球累计减慢一天的时间为23.93×60×60÷(1.8×10-5)÷365.24即约0.13亿年。
若我们观察5×0.13即为0.65亿年,10×0.13即为1.3亿年。
对照一下地质年代表,即情绪对应第三纪,哺乳动物时代早期。
而体力周期则与二叠纪,爬行时代晚期对应。
可知生物钟记忆着生物每一次飞跃的时间间隔中,地球累计一天所减慢的时间。
顺便提及的是,地球产生时,自转速度应该是很快的。
但赤道上的某点线速度,不能超过逃逸速度11.8km/s。
如果以逃逸速度为最初的速度,这样可计算其时,地球自转周期约为1小时,于是我们可以由此得出地球年龄的公式为,地球目前自转周期(23.93小时约24小时)与地球最初的自转周期(约为1小时)之差与某一年的某的一天比前一年的同一天的时间之差(1.8×10-5)的比。
即(24-1)×3600÷(1.8×10-5)=46×108(年)即46亿年。
这与各种陨星残核同位素年龄46亿年相当。
须说明的是行星自转变速的原因是多方面的:如星体内物质沉降,重物下沉,轻物上浮,或星体收缩,均能导致星体自转加速(所有的行星都会有这个过程);而由于离心力,使星体体变扁,因角动量守衡,又使星体自转减慢 (所有的行星都会有这个过程) ;星体物质因自身的引力太小而散逸部分物质将会损失部分角动量,也使星体自转变慢(如水星、冥王星);还有行星由于受到其卫星或太阳的引潮力(木星,土星卫星较多),太阳黑子活动的磁扰动,也使使星体自转变慢;甚至还有可能受到其它天体的撞击(逆转的金星),也会影响自转速度。
总之星体自转变速的原因是复杂的,各种因素所起的作用不同,而且不同星球的同一因素,所起的作用也不同。
目前行星自转速度的无规律性,也许就是因为受到多因素的影响不均衡的结果。
见表:天体赤道半径(公里) 质量(地球质量=1)密度(克/厘米3)自转始周期(小时)逃逸速度(公里/秒)自转周期 (日)水星2439 0.0553 5.43 0.99 4.35 8.65金星6052 0.8150 5.24 1.02 10.424 3.01(逆)地球6378 1.0000 5.52 0.99 11.2 0.9973火星3398 0.1074 3.94 1.19 5.0 1.0260木星713983 17.833 1.33 2.095 9.6 0.410土星603309 5.159 0.70 2.963 5.6 0.426天王星254001 4.500 1.30 2.082 1.3 0.646海王星24600 17.204 1.76 1.802 3.8 0.658冥王星(1500)0.0026 1.10 2.18 1.2 6.39太阳696000332946 1.41 1.9861 7.52 5.38月球1738 0.0123 3.34 1.26 2.42 7.3216其中,逃逸速度等于2Gm/r的平方根,这里的G是引力常数,m是星体质量,r是星体半径,可知自转始周期的平方与星体质量之积是一个常数,大小为3π/2G。
我们还是回到最初的分析,假设最初形成的是生物日周期,设那时一天为x小时,则其时一天比现在快(23.93-x)小时,即应是距今约(23.93-x)×3600÷(1.8×10-5)年,另一方面,我们知道生物钟从形成日钟起,经历的时间应为(33-x/23.93)×0.13×108年,其中x/23.93表示那时一“天”,相当于现在一天的长度。
上术两式表示的实际上是同一时间段。
故有(23.93-x)×3600÷(1.8×10-5)=(33-x/23.93)×0.13×108解得x=21.83小时,故可算得产生生日周期是距今约(23.93-21.83)×3600÷(1.8×10-5)年,即4.2亿年,对应的是盆泥纪的鱼类时代。
可见,只有进化到鱼类时代,动物神经系统才形成有序结构。
这一点与生物神经的进化史是符合的。
鱼类时代以前的生物,其神经系统具有弥散性,是无序的。
只有到了鱼类时代,才形成脊索,即形成有序的神经中枢。
且鱼类时代以后的生物神经系统越来越高级,越来越有序。
从上面的论述及根据地质年代表,还可估计,鱼类行为周期为1~5天范围内。
两栖类动物行为周期即为6~16天范围内。
两栖类行为周期是否在二叠纪前后形成,即12或者13天将有但科学的考证。
另外,我们知道,水星的公转周期为88天,金星的公转周期为224.7天,火星为1.88年,木星为11.86年,土星为29.49年。
而太阳赤道处自转周期为25.1天。
则行星与太阳上某点会合周期可以这样计算,对于水星即期会合周期为1/(1/25.38-1/88)≈35.67天,同样,可算得,金星为28.61天,火星约为26.35天,木星为25.53天,土星为25.44天。
因为所有行星的公转周期都要比太阳自转要慢。
所以行星与太阳的会合点,是与太阳自转相反的方向。
即自东向西移动。
因此这些会合点,在地球上看起来所表现的周期应这样计算。
如水星即为1/(1/35.67+1/365.24)约为32.50天,同样,可计算得金星即为26.75天,火星为24.58天,木星为23.86天,土星为23.78天。
可见,水星与太阳某点会合周期32.50天(以地球为参照系),与智力周期33天接近,同样,金星的会合周期26.75天与情绪28天接近,火星与太阳某点的会合周期24.58天,与体力周期23天接近。
且木星23.86天,土星23.78天与太阳某点的会合周期均接近体力周期23天。
这样智力与水星,情绪与金星,体力与火星,木星,土星,便能产生关联。
这样不论是我国的还是外国的星辰学可能会有一点点道理。
根据协同学的原理,由于多模式之间的竞争,人体也许只剩下,智力,情绪,体力三节律模式。
欲了解生物节律更深层的原因,我们还得了解一下,分子生物学的有关内容。
分子生物学告诉我们:DNA分子链中,以核苷酸三联体组成的密码及其线性排列,储存着种族记忆信息。
不妨称之为种族记忆。
同时DNA复制或者转录mRNA分子的活动,都受到内外环境因素的影响,改变DNA的模板活性。
促进或抑制DNA的活动,造成一种分子性痕迹,在DNA模板的活性状态中“记忆”下来。
这种记忆不妨称之为活性记忆。
DNA分子具有这二种记忆,故DNA有双重记忆。
对于活性记忆,有这样一个例子:流感病有A、B、C、D等不同血清型。