Продолжувањето на дневната светлина и затоплувањето предизвикуваат физиолошки промени во организмот, како што се зголемување на нивото на серотонинот, подобрување на расположението, менување на перцепциите на боите, а научниците појаснуваат како луѓето и животните се прилагодуваат на промените на годишните времиња и зошто со настапувањето на пролетта се повлекува депресијата.
Фино подесување на организмот
Во 2015 година, неврофизиолозите од јапонскиот Институт за проучување на мозокот RIKEN во текот на еден месец набљудувале две групи глувци, од кои едната била подложена на долготрајна дневна светлина, а другата на покуса. Потоа од глодарите биле извлечени нервните ткива од супрахијазмалното јадро, субкортикалната структура на мозокот, која ја игра улогата на генератор на циркадниот (дневен) ритам кај животните.
Проучувањето на ткивото покажало дека кај глувците од првата група експресијата на генот Bmal1, поврзан со контролата на циркадијалните ритми, била во антифаза во горните и долните области на супрахијазмалното јадро, додека кај нивните роднини кои биле изложени на покуса дневна светлина, сето тоа било синхронизирано. Тоа е резултат на активноста на гама-аминобутерната киселина (GABA), која во мозокот на некои животни се однесува како инхибиторен медијатор, додека за другите истовремено било и инхибиторен и стимулирачки медијатор на различни делови од јадрото.
Авторите на оваа студија сугеритаат дека должнината на дневната светлина на некој начин го редефинира ефектот на GABA. Тоа доведува до десинхронизација на двата спротивни кластера неврони во мозокот на глувците, а целиот организам го менува биоритамот, приспособувајќи се на условите одредени од годишното време, пролет, лето, есен или зима.
Нови бои на пролетта
Кога мозокот со должината на времетраењето на дневната светлина сфаќа дека доаѓа новата сезона, организмот повторно се престројува. Кај некои животни овие промени се очигледни, на пример, зајакот ја менува бојата на крзното во зимата во посветла или бела за да се сокрие од предаторите во снежните предели. Кај други видови, адаптациите се помалку забележителни.
Така, малите риби од видот јапонска оризија (Oryzias latipes) стануваат поактивни со затоплувањето, почнуваат подобро да ги препознаваат боите. Јапонските научниците ставиле два примерока од споменатиот вид риба во аквариум, каде што со менувањето на нивото на осветлувањето и температурата на водата се создавале условите соодветни за различните временски сезони. Во „студените сезони“, рибите поголемиот дел од времето го минувале на дното и пливале многу побавно. Со затоплувањето, пак, нивната активност нагло се интензивирала.
Повторувајќи го експериментот во времето на сезоната на парењето, научниците откриле дека во зависност од условите кои ги симулирале годишните времиња, се менувала и перцепцијата на бојата кај рибите. Имено, на перките кај овој вид риба кога бара партнер за парење се јавуваат портокалови дамки. На рибите им биле покажувани слики од нивни сродници со сива и портокалова боја, симулирајќи различни временски услови. Во студената вода, со сликите од портокалова оризија, рибите престојувале трипати помалку време отколку во топлата вода. Но сивата боја не привлекла внимание на ниеден примерок.
Анализата на гените одговорни за фотосинтезитивноста покажала дека експресијата на еден од нив кој е поврзан со црвената боја, кај рибите кои живеат во студени и темни услови е пет пати помала.
Пролетна порака
Според една студија на американски научници, перцепцијата на боите варира во текот на годината и кај човекот. На пример, во лето жолтата боја се перцепира како позелена отколку на зима. Тоа се објаснува со адаптацијата на видот во средината на престојувањето. Кога во околината има многу зеленило, на пример во текот на летното листење на дрвјата, или белина кога има снег наоколу, визуелниот систем дејствува малку поинаку.
Се смета дека промената во перцепцијата на боите може да биде поврзана со сезонското афективно нарушување, еден од видовите депресија, копја се појавува кон крајот на есента и почетокот на зимата, но речиси веднаш исчезнува со настапувањето на пролетта. Симптомите вклучуваат намалување на нивото на енергија, прекумерната потреба за спиење, прејадување, зголемување на телесната тежина и десоцијализација.
Според германските научници, пак, склоноста за малку движење и многу спиење, што е карактеристика на сезонската депресија, е физиолошка адаптација, која се јавува кај луѓето уште од предисториските времиња. За нашите предци, зимските месеци претставувале вистински предизвик, бидејќи немало доволно храна и истовремено било ограничено и движењето. Студените и темни денови можеле да ги преживеат оние кои малку се движеле и многу спиеле, бидејќи на тој начин се намалувала и потребата од калории.
Истражувачите од Медицинскиот универзитет во Берлин сметаат дека причината за депресијата е нивото на серотонин. Оваа супстанца се произведува во мозокот и е одговорна за доброто расположение, емоционалната стабилност. Колку е покусо траењето на дневната светлина, толку помалку го има овој невротрансмитер во организамот, па се јавува чувството на замор.
Научниците од Универзитетот во Единбург сметаат дека при менување на годинишнте времиња, промените во производството на хормони во човековиот организам ги координираат гените TAC1 и EAY3. Нивното активирање во хипофизата се интензивира со сезонското намалување на дневната светлина. Истовремено, генот ТАС1 е одговорен за производството на специфичните протеински молекули кои ги вршат сигналните функции и предизвикуваат синтеза во мозокот на хормонот пролактин, чијшто ефект врз животинските организми, како што сметаат научниците, помага да се прилагодат на условите кои владеат во животната средина.
Интересно, генот EYA3, ја има истата улога кај птиците. Тоа значи дека механизмот на сезонската хормонална регулација се појавил пред најмалку триста милиони години, кога живеел заедничкиот предок на птиците и цицачите.
