Circadiano
Circadiano
Col termine di circadiano, o meglio di ritmo circadiano, ci si riferisce al ritmo col quale gli organismi ripetono, con una certa regolarità, alcuni processi fisiologici, metabolici e di comportamento nelle 24 ore.
Il termine “circadiano”, fu coniato da Franz Halberg e viene dal latino circa e diem e significa appunto “intorno al giorno”.
Nel mondo vegetale, il ritmo circadiano, riguarda i movimenti delle foglie, l’apertura e chiusura degli stomi e delle corolle di alcune piante.
Il primo a intuire che questi potessero essere di origine endogena fu lo scienziato francese Jean-Jacques d’Ortous de Mairan che nel 1729 notò che i modelli di 24 ore nei movimenti delle piante continuavano anche quando queste venivano tenute in condizioni di buio costante.
Oggi si ritiene che i ritmi circadiani si siano originati nelle protocellule, con lo scopo di proteggere la replicazione del DNA dall’alta radiazione ultravioletta durante il giorno. Come risultato, la replicazione avveniva al buio. Il fungo Neurospora, che esiste ancora oggi, contiene questo meccanismo regolatore.
In natura l’orologio circadiano più semplice conosciuto è quello del cianobatterio procariotico. Ricerche recenti hanno dimostrato che l’orologio circadiano del Synechococcus elongatus può essere ricostituito in vitro con appena tre proteine dell’oscillatore centrale. Questo orologio ha dimostrato di sostenere un ritmo di 22 ore per diversi giorni con addizione di ATP.
In verità, benché i ritmi circadiani degli eucarioti e procarioti abbiano la stessa architettura di base (un ingresso – un oscillatore centrale – un’uscita) non dividono la stessa omologia. Questo implica probabilmente origini indipendenti.
Il ritmo circadiano dipende da un sistema circadiano endogeno, cioè una sorta di complesso “orologio interno” dell’organismo che si mantiene sincronizzato con il ciclo naturale del giorno e della notte mediante stimoli naturali come la luce solare e la temperatura ambientale.
In assenza di questi stimoli sincronizzatori (per esempio in esperimenti condotti dentro grotte o in appartamenti costruiti apposta) i ritmi continuano ad essere presenti, ma il loro periodo può assestarsi su valori diversi.