生物時鐘從何而來

轉載自：http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=471
編輯 John C. H. Chen 報導 , Jul 17, 2001

生物時鐘為何不總是24小時而會略有偏差？日本科學家給了一個新的解釋。生物體內都有所謂的生物時鐘來控制生命體的自然作息規律。一般認為生物時鍾的週期應該與一天的長度24小時相同，因為這樣外在環境亮度跟溫度的變化大多是以一天為週期。不過事實上並非如此。一般生物時鐘的週期從22到28小時都有，很少有正好24小時的。日本物理學家Hiroaki Daido提出了一個數學模型，利用同種族群的自然競爭來尋找生物時鐘最佳化條件。他的模型中有兩個重要的假設。第一，一個族群的成長速率與生理時鐘週期與24小時的時間差有關。例如一種易受到日光中紫外線傷害的物種最好是生理時鐘正巧為正好24小時並且完全的晝伏夜出。第二，同種類的生物若是生理時鐘越接近將會競爭的越激烈。例如兩個同種類的生物如果要能相互覓食而不被對方干擾，最好是生理時鐘相差12小時。研究發現若是生理時鐘週期正好是跟環境同步的24小時，則同種類的競爭將會是最為激烈的。Daido也表示環境的影響也是改變生理時鐘週期的原因之一。他的這個模型還可以用來模擬其他生理週期的活動，例如冬眠。
原始論文：Daido, Physical Review Letters, 23 July 2001