我们大都有一种倾向，就是希望有规则的循环。规则循环的周期总好像环绕着我们。无论是在自然界发生的现象，还是在生物体执行的功能，但是一经分析鉴定，便不置可否。

我们对于生物在自然环境里具有周期活动是毫无根据的承认，还是只承认那些人所共知的？（除了那些罕见的情况外）

随着时间的推移，一些事情也逐渐逝去，科学也是如此。生物学里，曾流行过分子生物学热，现在动物行动学又引起人们极大的重视，正因如此，生态活动周期和生物钟就成了人们谈论入时的话题。

蜜蜂体内时钟

距今50年前，有位叫弗雷的学者，每天早上7：30至9：30之间在面向院子的凉台上吃早餐，一天早餐时，他偶然看见蜜蜂飞向桔子酱。于是，他每天此刻注视蜜蜂的到来。从第五天开始就不再往餐桌上放甜食了，可是第五，第六天蜜蜂们在同一时刻飞来。

弗雷认为：蜜蜂之所以准确地知道时刻的变化，是根据太阳的位置测定的。有位叫贝林的学者对此事做了更详细的调查并证实：无论是阴天还是稀落小雨的天气，蜜蜂们按时飞来。接着他在暗室中对蜜蜂进行实验，开始有些混乱，但不久蜜蜂就掌握了时刻。

贝林对于蜜蜂即使是在黑暗的房间里也能察知昼夜的变化感到迷惑不解。于是，他就调节房间的温度，湿度，昼夜变换空气的电传导，蜜蜂仍没有改变它自己的规则时刻。

贝林是德国著名的动物学专家。他的弟子林娜就这一秘密做了大规模的实验。

林娜决定把习惯巴黎时刻的蜜蜂运到美国纽约进行实验。在喷气飞机还不太发达的1955年6月13日将蜜蜂由巴黎乘飞机运到美国纽约的博物馆。结果从在巴黎给了蜜蜂最后的诱饵算起24小时后，即：比纽约的时刻提前了5小时，蜜蜂又准时出现在有诱饵的地点。

这样一来，即使是在时刻不同的地点，仍然没有打乱蜜蜂准确地掌握时刻，这就意味着：蜜蜂的时刻概念不是靠体外的环境，而是靠体内的生理变化建立的。也就是说：蜜蜂有体内时钟。

是否可以认为，蜜蜂的体内时钟是由于空腹感的原因。然而根据各种实验证明：并不是由于空腹感的原因。因为蜜蜂将花粉在带回去的途中，仍然按体内时钟规则的活动。

在摄氏30°度时，给蜜蜂诱饵并对其体内时钟进行实验。6小时之后，把蜜蜂放入冷却到摄氏5 ~ 7°度冰箱里时，蜜蜂所适应30°度的时刻就迟了。由此看出，蜜蜂的体内时钟和物质代谢的速度有某种内在的联系，但是本质至今还不太清楚。

是先天还是后天

近年来，人们大都把24小时的周期现象叫做一天的规则循环。这是拉丁和英语的合成词。

规则的循环是动物出生后，为了适应环境的周期而学来的，还是遗传的？根据许多动物实验得出的结论：后天是不可思议的。

下面就以夏天最使人烦恼的雌性红家蚊为例。早上6点打开实验室的照明，到下午6点关上。即对蚊子在12小时光亮，12小时黑暗的状态下进行实验。红家蚊对两次的明暗变化有活动的高峰。如果使蚊子终日处于黑暗的状态下会怎样呢？蚊子还是按照自己一日两次的高峰活动。

这种活动的周期是否和生物在过去24小时周期变化的环境生活有关系？有位日本的教授做了这样一个实验：使蚊子经常处于光线亮的情况下产卵，并在明亮的地点发育。把孵化后经过四天的成虫，放于明亮的地点数日，然后再使成虫完全处于黑暗的状态。蚊子在光线亮的时候，几乎不活动。但一黑下来就嗡嗡作响，四处活动。这就清楚地表明，蚊子24小时周期的活动规律。也就是说，只经历过一次由明到暗变化的蚊子，也有一日的规则循环周期。由此证明：日周期的循环，并不是出生后由于环境的变化，后天学来的；而是天生遗传下来的。

但是也有的人强烈主张：生态活动周期是来自宇宙中某种物质的刺激，不是先天遗传的。

鸟的迁移

1949年西德某研究所行动生理学家库曼对紫翅椋鸟的迁移进行了研究。

他将鸟饲养在屋外的鸟笼里，夏天过后，他等待秋天迁移的季节来临。到了10月，鸟就向正常的迁移方向——西南角方向迁移。

为了调查这种鸟以什么为记号，根据什么判断迁移的方向？库曼将鸟笼移至另一处，并将鸟笼的侧面全部蒙起来，只留上顶。结果，鸟还是朝着迁移方向飞去。

第二年春天，到了向相反的西北方向迁移的季节时，笼子里的鸟便向西北方向飞去。

接着，他把鸟笼的底部装上透明的塑料板，并画上辐射状的记号，这样就可由底部观察鸟并可标出鸟所处的位置，然后再盖一间6角小屋，给6个侧面都装上百叶窗。为了使光线可直角反射，再在窗户上装上镜子。

然后，先打开窗户，使自然光线射入，记下鸟所朝的方向后，再用镜子使光线呈直角反射笼子里的鸟。这对鸟来说，就等于太阳的角度变换了90度，鸟自然也要随之变换90度方向。

由此证明：紫翅椋鸟是以太阳为罗盘，根据太阳的位置确定飞行的方向。

鸟的体内时钟

笼子里的鸟飞迁哪个方向？由于迁移的季节被限制在一年里很短的期间内，为了进一步探索鸟是如何确定迁移方向的，库曼决定训练鸟练习打食。

具体的是：做一个由内侧看大小均一的圆鸟笼，在紧挨鸟笼的外侧，等距离地隔开两个食盒，两个食盒的外观相同，用一块切得细长的橡胶膜幕帘由里面挡住食盒，目的是使鸟吃食时，也搞不清楚哪个盒里装有食。

库曼先只给东侧的食盒在每天下午7点至8点放入食物进行训练323天后，鸟较牢地记住了食的位置。

接着，库曼在下午5点45分，再给东侧的食盒放入粮食。早上训练的时候，太阳在东侧的食盒稍微靠右边一点的位置，而在下午5点45分，太阳转到西侧食盒的后面。这回鸟是否会以为向着太阳的食盒里有食，而把头调向西侧？意外的是，紫翅椋鸟抖了抖翅膀，仍朝着东侧的食盒。

也就是说，鸟知道只有向着太阳，才能朝东去；傍晚必须看见太阳落在后面。

由此可见：鸟不仅知道根据太阳定向，还知道可根据时刻修正太阳位置的变换。即：鸟具有用体内时钟调整太阳不同时刻位置变化的功能。

靠星星飞行的鸟

库受研究的紫翅椋鸟，是属于白天活动类型的，以太阳为罗盘是合乎逻辑的。然而还有在夜间移动住处的鸟，扎阿夫妇研究的莺类鸟也属于此类*。

定居在欧洲的莺，在8月某一选定的夜里向南方迁移。

扎阿夫妇做了这样一个鸟笼：侧面全蒙起来，在顶部装一块小玻璃窗，人可以由底部观察鸟的活动。尽管鸟只能窥见天空的一部分，秋夜来临，莺仍然朝西南方向搬迁。但是，扎阿夫妇发现：由于月光和划破夜幕的流星，也曾使它们迷失过方向性。

于是他们决定用天象仪进行实验。用天象仪模拟成酷似春天的天空，这时鸟就向东北方向飞移，模拟秋天的天空，就向西南方向飞移。

如将各种莺属的鸟放进天象仪里，它们就会各自飞向和自然状态下相适应的方向。

更使人惊讶的是：由蛋孵化长大，一直笼养，甚至就连天象仪模拟的天空也没见过的莺，也不会搞错迁移的方向。

人们认为：夜间飞行的鸟是依赖于星星，并通过正确的体内时钟修正飞行方向。可是，鸟是如何知道经度和纬度的呢？又是怎么知道对人类来说也是复杂的经度测定的呢？目前仍是个谜。

人类的体内时钟

当今有许多研究鸟的一流学者，其中有名的阿瑟夫教授不仅在研究鸟类的活动中颇有名气，并正进一步研究当今世界上最难以驾驭——人类的活动。

人类可以通过时钟等手段知道时刻。如果人类不是机械地依赖于时钟，人体内部果真有时钟吗？人体内部的时钟又是如何运转的呢？

用于调查此事的是第二次世界大战中，遗留下来的隔音手术室。手术室里具备舒适的卧室兼客厅、浴室、小厨房。被实验者在这里生活三至四周，并断绝和外部的一切联系。实验人员将两个门隔开一定距离，人来往开关门的时刻也无一定的规律，使被实验者根本得不到外界的音讯。

向被实验者提出的要求是：不按照日常的生活规律生活。即一日三餐，午饭后午睡。不过可让他们听听唱片。被选中的人就是用于实验的。

调查的结果表明：被实验者知道：确有日周期的循环。它包括：睡眠与睡醒的周期，体温的周期、尿的排出量以及钙和钾的含量。不可思议的是，它们大约25小时为一周期。

二十五小时的周期

直至1965年、阿瑟夫得到了26名被实验者的实验结果。其中的2至3人反映出，他们的周期要比24小时长。人体内的时钟总好像要比自然时钟迟1小时，约25小时为一周期。此周期在黎明时延长，要是在光线明亮的周围就会缩短。这就说明：人类是昼行性的。另外，在被实验者当中有人考虑：是否可以有意识地控制自己的周期？可是还有的人，自己的功能总是不能与时间合拍。这种人睡眠和睡醒的周期长达32.6小时；体温和尿的排出量的周期为24.7小时3此人在日记中这样写道：当两种周期相谐和时，心情感到格外舒畅。

人体内部时钟的周期为什么约25小时？目前还不清楚。刚出生的婴儿不仅白天常常处于睡眠之中，到了幼儿期仍需要午睡。一般认为：小孩5岁之后，进入近似成人生活的规律，并逐渐具有25小时的固有周期。

人类的日常生活往往依赖于钟表，所以，人们对于24小时的周期就习以为常了。尽管钟表周期和人体内的周期有些微小的差异，这种极小甚微的差异也许不会使人类生活受到影响，或许这种差异能给人类生活带来某种调谐。进一步说，环境常常是一定的，就像我们的日常生活一样，25小时的固有周期说不定就会与24小时周期相同步。

人体内部有各种周期，众所周知：女性的性周期约28天。生态活动周期好，可以说是体内各种周期循环的谐和时期。

生态活动周期的重要性

人类也有体内时钟，地球上也的确存在着生态活动周期。然而，现代文明生活，往往使生态周期受到干扰。

乘波音飞机旅行，因时差引起的烦恼就是典型的一例。美国军人作为实验的例子证明：适应时差，人与人之间也各不相同。据说有的人在两、三天内乘飞机来回往复，两周过后仍不适应。所以，在奥林匹克等场合下自然仍不适应时差。

另外，是否可以通过训练的方法适应时差，这对飞机驾驶员来说也许是必要的。除了时差以外，还有夜间工作的问题。随着文明生活的发展，人类正在由早睡早起的习惯改为晚睡晚起。不过，许多实验证明：人类还是属于白天活动的高级动物，早起还是比别人多做事。

生态活动周期和生物钟的研究，可以说是刚刚开始，尤其是人类生物钟的资料很贫乏，正处于收集基础资料的阶段。落叶归根，这一问题似乎是生物学的课题，也许得不到明确的结果，但是，笔者认为：生物学者的探索，终究会如愿以偿。

[摘译自《にイォリスム久はあるガ》]

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* ムシクイ是莺属，这里没有具体指某一种鸟，只是泛指。