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倒时差的苦,浮游生物也难逃

三四月之交,北美和欧洲大部分国家陆续进入了夏令时:开春后的时间比原来调早一小时。虽然这一小时理论上能让人们早起早睡,更好利用日光,但衔接那几天的“时差”还是会让不少人晕头转向。当然,除了跨国旅行和时刻调整,我们在其他情况下也得不得已倒时差,比如假期结束……

无论是跨时区旅行还是切换夏令时,看起来不算什么的时间变化,为什么足以让人感到难受?《纽约时报》撰稿人希瑟·墨菲用她失灵的玩具做了类比:

这周,美国已率先进入夏令时。那“消失”的1小时,让许多人苦不堪言。1986年至1991年,中国也在全国范围实行过夏时制,不过后来取消了。图片来源:kaarsten/Shutterstock友情提供

(Paradoxian/译)早上好!或者说,早“丧”好,讲真。又到每年回归夏令时的日子,人们时常抱怨这一小时把自己折腾得多么晕头转向。我一直以为这些人只是爱发牢骚而已——直到我发现我的 “小恐龙”也苦于时差而不愿发光。

考虑到这并不是每天都会发生的场景,请由我先解释一下“小恐龙”是什么,然后再说说它不肯发光和进入夏令时的人们感到晕头转向之间有什么关系。(提示:这并不只是缺觉造成的。)


“小恐龙”是一种发光玩具,光源是容器中一种双鞭毛虫门横裂甲藻纲的生物——梭梨甲藻(Pyrocystis fusiformis)。

我的“小恐龙”是一个叫BioPop的公司的产品,恐龙外壳里养着很多小小的双鞭毛虫(dinoflagellates)。如果你想不起来初中生物课的内容,这里重播一下:双鞭毛虫是一类通常居住在海洋里的单细胞生物,属于海洋浮游生物。人们常在清洗水族箱内壁时发现它们(这种通常叫做“啡苔”),或是在海湾泛舟驶过一片荧光时遇见它们。活在我塑料恐龙里的就是后面这种。稍稍摇动它们一下,这些原本透明的生物就会变成黑暗中荧光点点的玻璃雪景球。


这些小家伙叫梭梨甲藻,在夜间能发出幽蓝色光芒。它们日间的光合作用于夜间的生物发光都受到昼夜节律的影响。图片来源:exploringtheinvisible.com

只不过,在我组装好这“恐龙”一周后,它还是不肯照剧本闪烁一下。我什么都试了:把它从暗处移到亮堂的地方,给它放音乐听,还为它小声加油……但等我关灯之后,我的小龙龙还是令人郁闷地黑不咙咚。

倒时差的苦,连双鞭毛虫都要受

接着,我重新看了看说明书,一切便都明朗了:

“你的双鞭毛虫是在加州的圣地亚哥被养大的,它们在美国西部时间早上5点醒来,晚上6点睡觉。这是它们之前的作息习惯。这一习惯可以被改变,但是你必须意识到它们以前的作息,然后耐心等待它们适应新环境里的新作息。”

换句话说,在我纽约的家里,床头柜上的这些双鞭毛虫倒了个大时差。(译注:美国的西部时间比东部时间晚3个小时。)

“它们习惯了这种作息。”BioPop公司的科学顾问,圣地亚哥斯克里普斯海洋研究所的研究员迪米特里·德赫伊(Dimitri Deheyn)说。

迪米特里和其他员工说,带客人过去参观时,哪怕只比往常早一小时关灯,发光的好戏就无法上演(尽管有些双鞭毛虫明显比其它伙伴恢复得更快)。想让它们在跨时区的长途旅行后照常表现?做梦吧。


Dino Pet团队的成员之一在一个充满双鞭毛虫门生物的礁湖边散步。图片来源:Andy Bass/BioPop

和人类一样,双鞭毛虫的昼夜节律周期也是约24小时,遵循日光的周期性变化。和人类不一样的是,双鞭毛虫们不会掩饰自己的焦躁、困倦或者精神涣散,它们在自己作息不规律时会非常直接地表达自己的能力受到了影响:它们直接就是不像往常那样发光了。(因为这些共性,一些生物学家用这些小生物做出了有关昼夜节律的最初的突破。他们曾增进了我们对人类睡眠周期的理解。)


双鞭毛虫生物发光的昼夜节律示意图。跟人倒时差难受类似,它们换到新的昼夜周期时,正常的发光节律也会受到干扰,直到它们的生物钟与新的环境校准。图片来源:biolum.eemb.ucsb.edu

“如果外面还亮着,这肯定不是睡觉的时间。”他将自己6岁的儿子对夏令时的反应和双鞭毛虫倒时差的反应作比。“就算你努力向他解释时间已经变了,他的身体依旧对光作出反应。虽然只有一个小时,但他需要花上几周时间来适应这种变化。”

同理,少了一小时是件大事,影响可不只是睡得少了而已。

“要知道,我们身体里的每个器官都有生物钟。”哈佛大学贝斯以色列女执事医学中心(Beth Israel Deaconess Medical Center)一个睡眠医学研究组的负责人罗伯特·托马斯(Robert Thomas)说。任何形式的改变,无论大小,都意味着“你不仅在改变睡眠时间——还在改动你的整个身体。我们的身体就像一艘巨型远洋船,它只能慢慢地轰轰前行,不能随便转向。”


生物钟的分子调控网络遍布人体各处。我们的中枢生物钟位于下丘脑视交叉上核(SCN),而外周组织中也存在自主的生物钟节律。光能够调节中枢生物钟,而中枢生物钟能通过神经信号和激素分泌对外周生物钟的活动进行调节。图片来源:dx.doi.org/10.3389/fneur.2015.00095

托马斯博士也有自己的睡眠实验室,关注如何帮助患有严重睡眠障碍的人们恢复更正常的作息。他在家时也从不小视光照的影响。每晚8点,他就会把所有灯关掉,以免让身体的昼夜节律系统以为自己在另一个时区。我们通话的时候已经接近9点,这意味着电话那头的他是在一片漆黑中进行得这段对话。

“如果时差是永久的,大概会弄死我们。”他说。

还好,我们能够适应回来

但在多种扰乱昼夜节律的方式中,一年折腾两次,每次调整一小时的做法并不是欧美人民的末日——也不是双鞭毛虫的末日。

德赫伊博士建议“小恐龙”的主人们,尊重小宠物的作息习惯,多给它们几天适应。即使它们不需要切换时区,主人们也可能会为了提早观看发光而改变开、关灯的时间,这也会让它们吃不消。

“不要摇得太剧烈了,也不要降低温度。”他说。“这些因素综合起来会让它们更难受。”

看来,人类或许也能用类似的方式减轻倒时差的不适。


没被时差折磨的双鞭毛虫在夜晚发出美丽的光。图片来源: Mito Habe-Evans for The New York Times

图中的小龙并不是我在文中描述的适应得很慢的那批——两周过后,那批双鞭毛虫也只能发出一丁点微光,所以我把它们倒进了洗手池……了解了双鞭毛虫的昼夜节律之后,我的确觉得很内疚。不过,BioPop的人告诉我,我最开始拿到的那批小虫也有可能有时差之外的其他问题。后来那批在第二天就发出了微光,到第四天已经闪闪发亮了。

(编辑:Stellasun,Calo)

文章题图:Mito Habe-Evans for The New York Times

The End

发布于2016-03-17, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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Heather Murphy

纽约时报科学栏目撰稿人

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