Говоря о сложности диагностирования подобных заболеваний, Рихтер заметил, что большинство их вначале не выглядят периодическими, а приобретают такой характер только спустя несколько месяцев и даже лет; поэтому «врачи легко могут просмотреть их начало».
В 1927 году молодой шведский медик Эрик Форсгрен обнаружил, что наиболее важные составляющие элементы кроличьей желчи могут осаждаться хлористым барием. Так появился метод для измерения количества желчи в печени кролика. Эксперимент показал, что количество выделяемой желчи меняется во времени и находится в обратной зависимости от количества запасаемого печенью гликогена. «В клетках печени в нормальном состоянии количества желчи и гликогена обратно пропорциональны, — писал он. — Когда клетка печени содержит много составляющих желчи, гликоген присутствует в небольших количествах, и наоборот. Таким образом, функционирование печени имеет периодический характер, образование желчи в ней чередуется с образованием гликогена».
Менее чем через два года после этого другой шведский медик, Якоб Мёллерстрём, обнаружил, что в скорости оседания эритроцитов также наблюдаются большие периодические изменения. Этот метод лабораторного анализа крови в настоящее время широко используется при диагностике хронических и острых инфекционных заболеваний. Так, например, в случае рака печени скорость оседания эритроцитов увеличивалась в 150 раз всего за сутки. Такие изменения он назвал «взрывоподобными» и подчеркнул опасность постановки диагноза на основании только однократного анализа. Кроме того, он заметил, что «скорость оседания эритроцитов представляет большой интерес для дальнейшего изучения скрытых биологических реакций, лежащих в основе этого явления».
Эти два открытия подогрели интерес к биологическим ритмам среди медиков, что вызвало резкий подъем исследований в смежных областях и создание в 1937 году Международного общества по изучению биологических ритмов человека.
Предстояло выполнить гигантскую задачу — просмотреть и классифицировать результаты многочисленных экспериментов. К концу 1964 года этот труд был завершен Арне Соллбергером, секретарем Общества. Его книга служит отличным справочным пособием для исследователей, работающих во многих смежных областях.
Найдется ли среди современных биологов и медиков ученый, который сумеет воспользоваться всеми этими данными? И как скоро можно ожидать желанных успехов в теории живых часов? Надеемся, что в недалеком будущем ученые ответят и на этот вопрос.
21. Обзор достигнутого и перспективы
Итак, мы постарались взглянуть на проблему живых часов с разных точек зрения: исторической — от самого первого наблюдения над живыми часами в 1729 году до сегодняшнего дня; генетической — от простого одноклеточного организма до такого сложного и высокоорганизованного, как человек; географической — от Скандинавского полуострова до Южного полюса и от берегов Атлантического океана до Тихого. Перед нами предстало множество согласующихся и противоречащих друг другу теорий и идей, мы встретились с самыми разными учеными.
Попробуем подвести некоторый итог, с тем чтобы выявить основные взаимосвязи и представить себе перспективу развития новой области знаний. Сделаем это с помощью Колина Питтендрая, профессора биологии Стэнфордского университета.
Когда Питтендрай занимался исследованием природных условий существования очагов малярии, его внимание привлекла цикличность в поведении комаров и возбудителей малярии, а затем и проблема биологических часов в целом.
Но поскольку комар неудобен для лабораторных исследований, Питтендрай остановил свой выбор на дрозофиле. В качестве «стрелок биологических часов» он избрал время выхода взрослых особей из куколок. Результаты своих многочисленных экспериментов Питтендрай опубликовал в 1954 году; его статья произвела очень большое впечатление на биологов. Б. Суини и Дж. Гастингс так охарактеризовали его работу:
В начале пятидесятых годов стало ясно, что постоянство периода биологических ритмов при различных температурах имеет огромное значение… Но более убедительно гипотеза о биологических часах, определяющих устойчивые суточные ритмы, была сформулирована в изящной работе Питтен-драя на дрозофиле. В его статье проблема температурной независимости была впервые рассмотрена достаточно полно и заняла то место, которое мы отводим ей сейчас. После этого быстро распространился взгляд, что ритмы отражают деятельность механизма измерения времени, для которой независимость от температуры имеет принципиальное значение.