大自然也有「生物鐘」，誰違反誰倒霉！
生物鐘並非人類的專利，在我們這個藍色星球上的大多數生物，都具有預測環境中即將發生的事件的能力。曇花總是悄悄在夜間開放、公雞到清晨一定時刻雞啼、貓頭鷹的體溫恰好在夜裡十二點最高……動物們的活動會為了適應環境中自然因素的變化，而發生有節律性的變動。那麼，與有機體「生物鐘」同步的究竟是何方神聖呢?
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植物界的「生物鐘魔法」
關於生物鐘的話題，在科研界一直都是「熱門」，這個命題去年獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。為了揭開生物節律的奧秘，科學家們從未停止過努力。今年年初，曾有機構宣布將推出首款用於展示2017年諾貝爾獎獲獎研究成果的《晝夜節律》虛擬現實（VR）體驗，旨在通過獨特的VR體驗，向世人展示對人類歷史意義重大的時刻和經驗。
無論是時差現象，抑或是熬夜影響，在人類身上上演的「生物鐘魔法」，我們都很熟悉。可是你知道嗎？南非有一種大葉樹，它的葉子每隔兩小時就翻動一次，因此當地居民稱其為「活樹鍾」；在南美洲的阿根廷，有一種野花能報時，每到初夏晚上8點左右便紛紛開放，被稱為「花鐘」。
沒錯，在地球上所有的有機體，都擁有一種叫「生物鐘」的生理機制，就連微小的細菌也知道時間。從細菌到哺乳動物的大多數生物都存在分子時鐘，這種從白天到夜晚的「24小時循環節律」，與地球自轉一次的節奏互相吻合。
這就是為什麼，睡蓮花能朝開暮合，曇花總在夜晚開放，牽牛花卻是在早晨打開「喇叭」，而紫茉莉要到傍晚才開放。然而直至今天，在植物中仍沒找到生物鐘的中央控制部分或是起搏點。研究者們只能推測，光合作用以及與之聯繫的運動，是由遍布植物體的多個時鐘共同控制的。花開花落，都是在適應環境的變化，無論是溫度、適度、光照還是氣壓，每一種植物都會選擇在最「適合」的時間，盡情綻放自己。
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動物界的「活鬧鐘」
含羞草的葉片會在白天張開、到晚上閉合，這是植物內源性的晝夜節律性振蕩的最早記錄。在我們這個星球上的大多數生物，都具有預測環境中即將發生的事件的能力，這種能力來自於生物鐘。對於植物而言，生物鐘或許只是花開花落的不同瞬間；對於動物而言，生物鐘能幫助它們為外界的變化做好準備，而不是臨時措手不及，被天敵捕獲。
不只是植物，存在於大自然的動物們的生命活動也擁有這種節律性，這對於動物獲得食物和適宜的生活環境、避開不良的生活條件，有著非常重要的作用。
曾經有位科學家在對老鼠的實驗中發現，在老鼠的皮膚粘接組織的成纖維細胞里，有大量的生物鐘基因存在，因此而確定在哺乳動物的皮膚組織里存在生物鐘，而且與腦內的生物鐘步調一致。就和每個人都擁有自己專屬的生物鐘一樣，不同的動物也各具本領。在植物界有「活樹鍾」和「花鐘」，在動物界也有「驢鍾」和「鳥鍾」——在我國黃海的小島上生活的驢能準確報時，它每隔一小時就「嗷嗷」地叫一次，誤差只有3分鐘；在南美洲的瓜地馬拉有一種第納鳥，它每過30分鐘就會「嘰嘰喳喳」地叫上一陣子，據說誤差只有15秒。
自然界是最神奇的，除了包括人類在內的哺乳動物之外，昆蟲和鳥類的活動也存在節律性。在非洲的密林里有一種報時蟲，每過一小時就變換一種顏色，於是在那裡生活的家家戶戶就把這種小蟲捉回家，看它變色以推算時間。
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是誰動了它們的生物鐘？
不久前據外媒報道，德國科學家對全國63個保護區進行縱向研究後得出結論，在過去27年里，德國飛行昆蟲總數下降了75%。而在城市中生活的鳥類，也有數量減少的現象。研究者們發現會飛的生物之所以越來越少，其中的部分原因與生物鐘有關。到底是誰，動了它們的生物鐘？
對於動物而言，傳統觀點認為「生物鐘」應該存在於大腦中，但對於具體位置的說法卻又各持己見。隨著這些年來科學的發展，研究者們陸續發現了影響有機體節律的相關元素，除了「內源性」生物鐘之外，還存在「外源性」生物鐘。換句話說，就是外界環境對於有機體的影響，比如說光照。
近日有刊登於《自然》雜誌的研究指出，在我們的城市中，人造光源以年均6%的速度在增長，這顯然已經對動物產生了一定的影響。對於飛行昆蟲而言，農藥的使用固然是它們數量減少的原因，但它們也會被夜間的人造光源晃得眼瞎迷失方向；另外一些則可能被光線所吸引，分散了它們的自然棲息地。這一種會影響有機體生物鐘的視覺刺激，同樣應驗在鳥類的身上。
鳥類對燈光和各種各樣的化學干預尤其敏感。如果你發現籠子里的鳥兒第二天無精打采，沒有精力去吸引異性或者撫養幼鳥，那可能因為它在夜間暴露在燈光之下，體內的生物鐘因此而被打亂。
專家聲音：對野生動物有益的東西，對人類也有益
每當夕陽落下，來自購物中心、體育場和無數家庭的燈光，將黑夜變成了白晝。為什麼這些看似對人類影響不大的光線，卻會令鳥兒們「行為失常」呢？帶著問題，記者採訪了中山大學生命科學學院鳥類生態與進化實驗室的研究員埃米利奧·努涅斯博士（Dr. EmilioPagani-Nú?ez）。
廣州日報：居住在城市的鳥類，生物鐘會受到環境的怎樣影響？
Dr. Emilio Pagani-Nú?ez：儘管這一領域的研究直到最近才得到充分地發展，但已經表明不適宜的光線正在影響野生動物的生物鐘。很明顯，過度光照會改變鳥兒們「黎明鳴唱」的正常節奏，從而影響到它們同類之間的交流。除了讓它們睡不好覺之外，也有研究證據表明光線會影響鳥類的日常生活和休息行為，從而影響它們繁殖的成功率。站在更宏觀的角度看，生物鐘的改變也會改變鳥類的自然遷徙路線。
廣州日報：與人類相比，鳥類視覺的最大特點是什麼？不同光線對鳥類有什麼影響？
Dr. Emilio Pagani-Nú?ez：相比於人類，許多鳥類的視覺會更發達，因為它們與我們的眼部結構不同，所以可以感知不同波長的光。比如說，在鳥類的眼睛裡擁有可以探測紫外線的錐體。所以它們能看到比我們更寬的光譜範圍。這基本上意味著它們可以看到我們看不見的東西，類似於用紫外線燈添加到我們的自然視覺中產生的效果。
廣州日報：作為人類，我們應該如何保護與我們「同一屋檐下」的鳥兒？
Dr. Emilio Pagani-Nú?ez：顯然，減少空氣、光線和噪音污染，會改善鳥類和人類的生活質量。所以，在城市內提供大面積的綠地是非常有益的。在這片巨大的綠色空間里，如果沒有光線和噪音的打擾，無論對於任何野生動物而言，都將是一件值得慶幸的事情，尤其是在晚上。如果這些綠色空間是多樣的，可以包含本地物種、樹木和灌木，這些植物都能產生果實，還可以為各種鳥類提供食物。我建議不妨儘可能多種植大樹，儘可能多地提供較為環保的綠地，並推廣公共和清潔交通。我們永遠也不要忘記，對野生動物有益的東西對人類是有益的，反之亦然。
編輯：廖筠卿
圖片來源：網路
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