生物钟的奥祕

钟到底在哪里？又是怎样调节的呢？动物的脑部是不是它认识时间机制的中心呢？经切除动物脑不同部位试验的结果，某些节律停止了，另一些则继续在进行。这样看来，生物体内可能不止存在一个钟，而是同时有几个钟在协调地活动着，赋予生命以总的节律。

研究者用一对蟑螂做试验，他们把其中一只放在全天光照的条件下，使不显示活动节律；另一只放在光暗各12小时的交替下，它有明显的24小时活动节律。然后使两只蟑瑯血液相通，背对背连结一起，无节律的在下，有节律的驼在上面，把它们放在连续的光照下。这样，下面那只蟑螂也出现了24小时的活动节律。研究者因而认为，钟与血液内的激素有关。经过多次努力，终于在蟑螂食管下面一个大神经节上找到了四个专门分泌激素的神经细胞（见图2和3）。这种细胞可以移植到另一只动物的血流中，而仍保持其本身原有的分泌节律。

图3　蟑螂体内神经分泌钟所在的神经节（箭头所指×记号处）

图4　一个患震颤性麻痹症的病人，在每天下午9时可以准时活动

别的处所还有没有钟呢？研究者把认为是钟的所在的这一神经组织摘去，而隔不了多久，钟又“开动”了。后来，发现这里的只不过是“子钟”，实际上还有一个调节它的“母钟”存在，这就是神经突轴分泌激素的节律性活动，它可以控制神经分泌细胞中激素的产生，因而可以调节“子钟”。外界环境对生物钟的影响可能先通过“母钟”，再调整“子钟”。生物钟可以说是神经-体液综合调节的结果，而且是定形的；但到底是什么样子，怎样调节，还不能做出圆满的解答。

至于植物计测昼夜长短的时钟，或许可以用光敏色素间的相互转化来解释。近年来植物学家发现，植物中有两种光敏色素，一种能吸收660毫微米的红光，简称为P660；另一种能吸收735毫微米的红外光，简称P735。它们在光暗交替下可以相互转化：在黑暗中P735会逐渐转化为P660；而经短期光照后，P660又会转化为P735。植物可以从这个转化所经历的时间来检查昼夜的长短。