Экзогенность или эндогенность

О происхождении биоритмов выдвинуты разнообразные теории и гипотезы, каждая из которых имеет своих приверженцев и противников. Эти проблемы наиболее тщательно изучались на примере суточных и годичных ритмов, связанных с фотопериодичностью условий жизни на планете. Фактически у всех видов животных и растений формы поведения --- размножение, миграции, спячка и другие жизненно важные проявления --- жестко связаны с вращением Земли относительно Солнца (Д.А.Бирюков, 1960; А.Д.Слоним, 1961; Ф.Браун, 1964; Н.Н.Василевский, 1979; В.П.Казначеев, 1980; Н.Р.Деряпа, А.В.Трофимов, С.С.Павленко, 1982) и имеют в основе ритмичность метаболических, нейроэндокринных процессов, установленных в экологической физиологии (J.A.Resko, K.B.Eik-Nes, 1966; C.Faiman, R.Ryan, 1967; W.Jubiz, J.M.Canterbury, E.Reise, F.M.Tyler, 1972; F.M.Barberia, , J.Giner, V.Cortes-Gallegos, 1973; L.Hellman, J.Kream, R.Rosenfeld, 1977; C.Lucke, R.Hehrmann, H.Mayersbach, A.Muhlen, 1977). Помимо солнечной активности, синхронизирующее (ритмоформирующее) влияние способны оказывать и другие циклические изменения факторов окружающей среды, такие, как колебания внешней температуры, геомагнитного поля Земли (В.П.Казначеев, 1980; Н.Р.Деряпа, А.В.Трофимов, С.С.Павленко, 1982; В.Г.Сидякин, 1986).

Учитывая эти факты, возникает вопрос, являются ли биоритмы реакцией живого организма на периодические стимулы или же они закреплены генетически, т.е. не исчезают при элиминации в искусственной среде ритмических сигналов, или же имеет место взаимодействие внешнего синхронизатора с внутренним ритмогенным механизмом? Исследования показали, что биоритмы продолжают функционировать при изолировании животных от воздействия гелиотропного фактора: например, суточные ритмы сохраняются, но удлиняется их период (Б.С.Алякринский, 1983; Ашофф, 1984 b; Л.Детари, В.Карцаги, 1984; А.А.Путилов, 1997). Один из авторитетных биоритмологов Ф.Халберг (1964) склоняется к тому, что циркадианная организация отражает генетическое приспособление обмена веществ организма к условиям жизни на Земле. В этой связи по мнению некоторых исследователей биологический ритм формируется еще задолго до рождения ребенка, и организм матери является основным источником сигналов времени для будущего ребенка (В.А.Доскин, Н.А.Лавреньева, 1991). В качестве аргумента этой теории приводят эволюционные суждения: внутренние часы человека, определяющие ритм его жизни, могли достигнуть высокой точности лишь в процессе жесткого естественного отбора; животные, биологические часы которых спешили или отставали, имели меньше шансов выжить, чем животные с нормальными биологическими циклами.

Другие авторы убеждены, что ритмы с периодом порядка недели и месяца могут быть результатом привычки, например, потребление пищи детьми (G.Debry, R.Bleyer, A.Reinberg, 1975), или следствием режима лечения больных (W.Undt, 1976; W.Bruning, 1978). Чувство времени и ритмики у животных может быть приобретено в результате обучения, обусловлено самыми ранними впечатлениями от суточного цикла и сохраняться в течение всей жизни (Г.Н.Ужегов, 1997).

Очевидно, полностью игнорировать влияние социальных факторов (ритмичность социальных и производственных условий) невозможно. По-видимому, более правильной следует признать третью, эволюционную точку зрения: ритмичность первоначально возникает в результате периодических воздействий среды (Д.А.Бирюков, 1960; А.Д.Слоним, 1961; П.К.Анохин, 1962), затем закрепляется генетически, и в настоящее время ритмы генерируются внутренним механизмом, но период их синхронизируется с частотой внешних стимулов (Э.Бюннинг, 1964; Н.Р.Деряпа, А.В.Трофимов, С.С.Павленко, 1982; Л.Гласс, М.Мэки, 1991).

Механизм ритмики (на примере суточной) пытались объяснить ``законом компенсации'', согласно которому отклонение какой-либо функции воздействием того или иного фактора, ``уравновешивается'' противоположным по направлению отклонением, благодаря чему средние величины оказываются постоянными (Г.А.Аминев, 1972; А.В.Лапко, Л.С.Поликарпов, 1994). За последние годы эта точка зрения получила новый импульс в математическом моделировании биоритмов методами нелинейной динамики: если показатель каждой последующей биологической реакции зависит от предыдущей, то при определенных функциональных отношениях это может стать причиной колебательного процесса в биосистеме (Л.Гласс, М.Мэки, 1991). Таким образом, нелинейная динамика объясняет наличие ритмики без постулирования и генетического осциллятора, и без внешних синхронизирующих воздействий.