นาฬิกาชีวะ - ถามตอบที่ Sanook! Guru

นาฬิกาชีวะ (biological clock) เป็นชื่อเรียกความรู้สึกสัมผัสด้านเวลาซึ่งสัตว์ส่วนมากมี บางครั้งก็เรียกว่า นาฬิกาภายใน หรือ internal clock&  นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า &“ นาฬิกา&” นี้อยู่ในสมองของสัตว์ และทำหน้าที่ช่วยเตรียมสัตว์ให้พร้อมรับการเปลี่ยนแปลงช่วงเวลาจากกลางวัน เป็นกลางคืน หรือจากฤดูร้อนเป็นฤดูหนาว

สัตว์ทุกชนิดจำเป็นต้องตระหนักรู้ถึงช่วงเวลาของวันหรือปีเพื่อให้มัน สามารถดำรงชีวิตอยู่รอดได้ นกเช่นนกพิราบอาจตายเพราะอดอาหารถ้ามันตื่นนอนในช่วงใกล้ค่ำ นกพิราบหาอาหารประเภทเมล็ดพืชหรือผลไม้ โดยใช้สายตาสอดส่าย การมองเห็นของมันต้องอาศัยแสงสว่างจากดวงอาทิตย์ ในทำนองเดียวกันถ้านกเริ่มสร้างรังและวางไข่เมื่อฤดูหนาวมาถึงแล้ว คงเป็นความสูญเปล่าอย่างยิ่ง

แม้แต่สัตว์ที่มีองค์ประกอบพื้นฐานที่สุดก็มีกลไกของนาฬิกาภายใน โปรโตซัว สัตว์ขนาดเล็กที่สุดมีเพียงเซลล์เดียวยังมีวงจรของกิจกรรมต่างๆ ในชีวิตประจำวัน&  โปรโตซัวจะว่องไวในช่วงเวลากลางวัน มันจะเคลื่อนตัวไปมาเพื่อกินพืชที่มีขนาดเล็กพอ ๆ กับตัวมันเป็นอาหาร&  ถ้านำโปรโตซัวไปเก็บไว้ในที่มืดสนิท มันจะยังรักษาวงจรของกิจกรรมหาอาหารและพักผ่อนซึ่งสอดคล้องกับการเปลี่ยน แปลงช่วงเวลาจากกลางวันเป็นกลางคืน เหมือนเมื่อมันอยู่ในสภาวะธรรมชาติ&  การทดลองนี้บอกเราว่าสัตว์เซลล์เดียวชนิดนี้ตระหนักรู้ได้เองว่าเมื่อใดกลาง คืนสิ้นสุดลง และเมื่อใดกลางวันเริ่มต้นขึ้น พวกมันถูกควบคุมโดยอะไรบางอย่างภายในตัวของมันเองซึ่งไม่ใช่การเปลี่ยนแปลง ของสภาวะธรรมชาติภายนอกจากกลางวันเป็นกลางคืนเท่านั้น

สัตว์หลายชนิดดำเนินชีวิตเป็นวงจรของกิจกรรม ๒๔ ชั่วโมง ผึ้ง ผีเสื้อ ค้างคาว นกฮูก และสัตว์อีกหลายชนิด ทำกิจกรรมของมันเฉพาะช่วงเวลาหนึ่งที่แน่นอนของวัน พวกมันจะตื่นตัวว่องไวช่วงที่หาอาหารกินเท่านั้น&  ผึ้งและผีเสื้อจำเป็นต้องอาศัยแสงสว่างในเวลากลางวันเพื่อจะได้มองเห็นอาหาร ของมัน ส่วนค้างคาวและนกฮูกออกหากินในเวลากลางคืนโดยอาศัยเสียงและสายตาที่แหลมคม ล่าเหยื่อของมัน

สัตว์ประเภทอื่นมีวงจรกิจกรรมเป็นไปตามความเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำใน ทะเล สัตว์ที่อาศัยตามชายฝั่งจะเคลื่อนไหวว่องไวเมื่อกระแสน้ำซัดขึ้นกระทบฝั่ง เท่านั้น ตัวเพรียง หอย และปูบางชนิด โผล่ออกจากกระดองหรือรูของมันเพื่อหาอาหารก็ต่อเมื่อกระแสน้ำขึ้นท่วมตัว เท่านั้น&  สัตว์ทะเลบางประเภท เช่น ปูก้ามดาบ (fiddler crab) จะออกจากโพรงของมันเมื่อน้ำลง มันจะวิ่งไปมาบนทรายตมแฉะ ๆ เพื่อหาอาหารและสู้กันเองเพื่อแย่งชิงอาณาเขต&  ถ้านำสัตว์เหล่านี้มาเลี้ยงไว้ในถังทดลองไกลจากทะเล พวกมันจะยังคงโผล่ออกจาก &“ บ้าน&” ในช่วงเวลาที่มันคาดว่ากระแสน้ำกำลังขึ้นหรือลง ภายหลังสองถึงสามสัปดาห์ที่ต้องอยู่ไกลจากทะเล&  สัตว์พวกนี้จะค่อย ๆ สูญเสียจังหวะวงจรชีวิต พวกมันจำเป็นต้องอาศัยวงจรธรรมชาติของน้ำขึ้นน้ำลง เพื่อกระตุ้นให้นาฬิกาภายในของมันบอกเวลาที่ &“ ถูกต้องเที่ยงตรง&”

ร่างกายของคนเราก็แสดงจังหวะของวงจรชีวิตประจำวันซึ่งควบคุมโดยนาฬิกา ภายในของเราเอง เราคุ้นเคยกับการนอนและตื่น ณ ช่วงเวลาที่แน่นอน&  กระเพาะอาหารของเราเรียนรู้ที่จะคาดหวังอาหาร ณ ช่วงเวลาที่แน่นอน แม้แต่อุณหภูมิของร่างกายของเรายังเปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลากลางวันกลางคืน&  คนที่ต้องอาศัยอยู่ในหลุมหลบภัยใต้ดิน หรือห้องจำลองเพื่อการทดลอง จะยังคงรักษาจังหวะวงจรเหล่านี้ไว้ประมาณหนึ่งสัปดาห์หรือนานกว่าเล็กน้อย แต่พวกเขาจะสูญเสีย ความรู้สึกสัมผัสด้านเวลานี้ไปในที่สุด

คนเดินทางซึ่งต้องบินระยะทางไกลข้ามโลกมักเกิดอาการเจ็คแล็ก (jet lag) นี่คืออาการที่เกิดขึ้นเมื่อร่างกายของพวกเขาบอกว่าตอนนี้เป็นเวลากลางดึก แต่มันกลับเพิ่งเป็นเวลาเช้าเท่านั้นในประเทศที่เครื่องบินของเขาลงจอด การบินระยะทางไกลในช่วงเวลาสั้นทำให้นาฬิกาชีวะของคนเราสับสนได้

สัตว์หลายชนิดเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมตามฤดูกาลที่แปรเปลี่ยน หมีจำศีลในช่วงฤดูหนาว (hybernate) ส่วนเต่าบกนอนหลับตลอดช่วงฤดูร้อนที่แล้งจัด (estivate)&  ทั้งหมีและเต่าบกต้องสะสมไขมันของร่างกายไว้ให้พอเพียงก่อนเข้าสู่ช่วงหลับ ยาว&  ไขมันนี้จะเป็นแหล่งพลังงานเดียวเท่านั้นของพวกมันในช่วงจำศีล นาฬิกาชีวะทำหน้าที่บอกพวกมันว่าช่วงเวลายากลำบากจะมาถึงเมื่อไร จะได้เตรียมตัวให้พร้อม การเตือนดังกล่าวทำให้สัตว์เหล่านี้มีชีวิตอยู่รอดได้

"ข้อมูลสนับสนุนจากหนังสือ ๑๐๘ ซองคำถาม สำนักพิมพ์สารคดี"