晝夜節律(英語:circadian rhythm)又稱日夜節律、近日節律[1]、概日節律[2][3]、日變節律[4]、生理時鐘(physiological clock),是一種生理現象,以內源性、持續的,呈現以約24小時為週期的變動;由日變時鐘(circadian clock)所驅動。晝夜節律已在動物、植物、真菌和藍菌中被廣泛觀察到,並且有證據表明它們在每個生物界中獨立進化[5][6]。
英語 circadian 源自拉丁語 circa,為大約、大概的意思;拉丁語 diem 是一天、一日之意。合起來,在字面上的意思,是大約一天。
晝夜振盪器(circadian oscillator)則是驅動晝夜節律的中樞機制,使生物的生理節律與晝夜週期相一致,以近24小時為週期而振盪的節律,由基因產物作用於基因啟動子所組成的反饋迴路或其他反饋迴路。
歷史
1729 年,法國科學家讓-雅克·多爾圖·德邁朗在一篇科學論文中首次描述了內源性晝夜節律。他注意到,即使在沒有外部刺激的情況下,日本含羞草植物的葉子也會繼續以大約 24 小時的模式移動(睡眠運動)。 [7][8]
1962年,德國人尤金·阿紹夫(Jürgen Aschoff)自己在無光狀態下度過了大約一周的時間。研究表明,人類晝夜節律,包括睡眠-覺醒、核心體溫和尿液中甾體激素,都被證明週期比24小時更長,接近25小時。 [9]。然而,隨後使用各種實驗條件的研究表明,雖然每個人的晝夜節律不同,但平均週期為24小時10分鐘。 [10][11]
對動物的重要性
晝夜節律存在於動物(包括人類)的睡眠和進食模式中。核心體溫、腦電波活動、激素產生、細胞再生和其他生物活動也有明顯的模式。此外,光週期現象,即生物體對白天或夜晚長度的生理反應,對植物和動物都至關重要,晝夜節律系統在測量和解釋日長方面發揮着作用。及時預測季節性的天氣狀況、食物供應或捕食者活動對許多物種的生存至關重要。雖然不是唯一的參數,但光週期(日長)的變化長度是預測生理和行為季節性時間的最有預測性的環境線索,最顯著的是遷徙、冬眠和繁殖的時間[12]。
社會與文化
2017年,來自美國的三位遺傳學家傑弗理·霍爾(Jeffrey Hall)、米高·羅斯巴希(Michael Rosbash)和米高·揚(Michael Young)因「發現控制晝夜節律的分子機制」而共同贏得諾貝爾生理學或醫學獎[13][14]。
晝夜節律被視為科學知識轉移到公共領域的一個例子[15]。
相關條目
參考文獻
延伸閱讀
外部連接
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