“生長(zhǎng)節(jié)律”影響著人的壽命和體形

李　月

即使沒(méi)有設(shè)定鬧鐘，每天早上卻能準(zhǔn)時(shí)醒來(lái)，有關(guān)“生物鐘”現(xiàn)象很多人都不陌生。但據(jù)美國(guó)“每日科學(xué)”網(wǎng)站不久前報(bào)道，一種被稱為“生長(zhǎng)節(jié)律”的生物鐘現(xiàn)象，竟然與人以及其他哺乳動(dòng)物的壽命長(zhǎng)短和體形大小有關(guān)，這一點(diǎn)就不是很多人都了解的了。

智力波動(dòng)周期是33天

每個(gè)人從誕生到死亡，身體內(nèi)的各項(xiàng)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(zhǎng)過(guò)程中呈周期性變化的“節(jié)律”現(xiàn)象，稱之為生長(zhǎng)節(jié)律。這是生物在進(jìn)化的漫長(zhǎng)歷程中，在體內(nèi)形成的一種近似時(shí)鐘的機(jī)能，它可以隨著時(shí)間的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)本身生理活動(dòng)，使其在一定的時(shí)期開(kāi)始、進(jìn)行和結(jié)束。

上世紀(jì)初，德國(guó)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(guò)長(zhǎng)期臨床觀察發(fā)現(xiàn)了病人的病癥、情感以及行為的波動(dòng)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(dòng)周期則為28天。后來(lái)，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(jī)后，發(fā)現(xiàn)人的智力波動(dòng)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(shí)間有關(guān)的周期性現(xiàn)象，創(chuàng)造了時(shí)間生物學(xué)，俗稱“生物鐘”。

近十幾年的研究發(fā)現(xiàn)，生物體內(nèi)確實(shí)存在日常意義上的晝夜“時(shí)鐘”，可以“說(shuō)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(niǎo)，它每過(guò)30分鐘就會(huì)“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?lái)推算時(shí)間，稱為“鳥(niǎo)鐘”。在非洲密林里有一種報(bào)時(shí)蟲(chóng)，它每過(guò)一小時(shí)就變換一種顏色，在那里生活的家家戶戶就把這種小蟲(chóng)捉回家，看它變色以推算時(shí)間，稱為“蟲(chóng)鐘”。

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

體型越大生長(zhǎng)節(jié)律周期越長(zhǎng)

據(jù)美國(guó)“每日科學(xué)”網(wǎng)站報(bào)道，美國(guó)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2008年4月初召開(kāi)的第37屆全美牙科研究年會(huì)上公布了自己的研究成果。他表示，骨骼和牙齒的生長(zhǎng)都受到統(tǒng)一的生物鐘或者說(shuō)生長(zhǎng)節(jié)律控制，同時(shí)這種生長(zhǎng)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(cè)量老鼠牙齒生長(zhǎng)為實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)老鼠的牙齒生長(zhǎng)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(dòng)物牙齒釉質(zhì)增長(zhǎng)線的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)這一新生長(zhǎng)節(jié)律的，而這種牙齒釉質(zhì)的增長(zhǎng)線酷似樹(shù)干中的年輪。他說(shuō)，從牙齒釉質(zhì)增長(zhǎng)線的變化周期來(lái)看，老鼠牙齒釉質(zhì)增長(zhǎng)線的生長(zhǎng)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，體型越小的哺乳動(dòng)物生長(zhǎng)節(jié)律周期越短，體型越大生長(zhǎng)節(jié)律周期越長(zhǎng)。同時(shí)，布羅米奇還觀察了骨骼組織生長(zhǎng)的節(jié)律模式，這也是第一次針對(duì)骨骼生長(zhǎng)進(jìn)行的節(jié)律觀察。結(jié)果也顯示，老鼠顱骨的生長(zhǎng)速度大約是人類的8倍。此外，布羅米奇還發(fā)現(xiàn)，人類是目前所知的生長(zhǎng)節(jié)律差異性最大的物種，從5天到10天不等。與此對(duì)應(yīng)的是，人類也是高矮胖瘦方面體型差異最大的哺乳動(dòng)物，而其他哺乳動(dòng)物的體型則更接近“標(biāo)準(zhǔn)化”。

生物鐘為什么會(huì)紊亂

2007年11月出版的美國(guó)《細(xì)胞代謝》雜志，刊登了一項(xiàng)新的研究成果，研究表明脂肪攝入過(guò)量會(huì)引起機(jī)體內(nèi)在生長(zhǎng)節(jié)律的變化，從而影響其對(duì)各種生理過(guò)程的調(diào)控。美國(guó)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(lái)源于脂肪，然后研究人員每天記錄下這些小鼠滾輪跑的時(shí)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(shí)，而對(duì)照組小鼠（16％卡路里來(lái)自脂肪）的周期為23．6小時(shí)。

貝司表示，生物鐘與新陳代謝相關(guān)聯(lián)不足為奇，因?yàn)檫@兩大系統(tǒng)共享分子信號(hào)的傳遞路徑。不過(guò)，脂肪代謝對(duì)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(kāi)關(guān)，我們才能揭示其中的奧秘”。

去年另一項(xiàng)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(shí)，免疫系統(tǒng)中一種名為ＴＮＦ－α的細(xì)胞因子會(huì)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(xiàng)研究發(fā)表在去2007月出版的美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上。

據(jù)《健康之友》