空中课堂 | 宇宙:我就静静看你熬夜,反正生物钟是我给的
发布时间:2025年04月20日
“明天要交差,今天一定要熬完!”“这个片子太精彩,看完就睡!”——这些话是不是很耳熟?当你深夜还在强撑眼皮时,有没有想过,你的身体里藏着一台“宇宙牌闹钟”?它并没有嘀嗒作响,但却默默提醒你:“该睡觉了,太阳都下班了!” 而这台“闹钟”的制造商,正是宇宙中的天体。
从日到月,从月到年,宇宙给予了我们时间,也塑造了我们的生物钟。它究竟是如何掌控我们的生活的呢?
昼夜交替:宇宙给你的第一份作息表
时间,我们看不见摸不着,却能通过一些周期性现象感知到它的存在。其中最明显的,就是昼夜交替。我们都知道,地球就像一个巨大的“陀螺”,绕着它的轴心在不停地自转,差不多是24小时转一圈。面对太阳的这一面是白天,背对太阳的那一面则是黑夜。这就是昼夜交替的真相。它给了我们最基本的时间单位——天,也直接影响了地球上所有生物的活动模式。
地球上的生物,包括我们人类,都受“昼夜节律”的支配。这是生物体内存在的一种约24小时的生理周期,使生物能够预测并适应昼夜变化带来的不同需求。例如,植物会根据光照条件调整光合作用;动物则会在夜晚休息,而在白天觅食。对于人类来说,昼夜节律同样至关重要。它不仅控制着我们的睡眠-觉醒周期,还影响着激素分泌、体温波动和认知功能等多个方面。在千万年的生命演化进程中,人类的身体早就适应了它的支配:清晨阳光激活血清素,让人精神抖擞;黄昏后褪黑素悄悄上岗,提醒大脑该“关机充电”。即便是现代人发明了电灯,但身体依然听太阳的话。例如,挪威冬季极夜时,居民会使用“人造日出灯”调节情绪,否则容易抑郁——违背宇宙节奏,身体会抗议!哪怕是在天宫空间站上脱离了地心引力的宇航员,也要遵循24小时的昼夜节律。空间站内的灯光系统会模拟白天和夜晚的变化,帮助宇航员保持正常的生物钟。事实上,由于没有地球上的日夜交替视觉提示,维持一个稳定的睡眠模式对于宇航员来说其实也是一个不小的挑战!
月光的魔法:宇宙的第二个馈赠
除了太阳,月亮也可能会潜移默化地影响人类的生物节律,科学家曾对此进行了不少研究。2021年1月,以封面形式发表在《Science Advances》上的一项研究指出,尽管尚未完全证明因果关系,但存在迹象表明月球周期与人类的生理节律,尤其是睡眠模式之间存在着关联。两个满月之间的间隔为29.53天,而人类的睡眠周期在这个时间段内表现出振荡变化:在接近满月的前几天,人们的就寝时间更晚,睡眠时间也最短。团队通过观察阿根廷福尔摩沙省三个Toba/Qom土著社区(这些社区用电情况不同)以及美国西雅图地区464名大学生的睡眠模式,发现了相似的睡眠振荡规律。无论是在无电、有限供电还是城市环境中,所有参与者在满月前的三到五天,其就寝时间和睡眠时长都会发生明显变化,这种现象在无电社区尤为显著。有科学家认为,月光虽弱,但远古人类在满月时为了警惕野兽的袭击,演化出了在这段时期内浅睡的本能,直到今天仍然如此。
月亮对生物节律的影响,在海洋生物中体现得更加明显。月球是地球上潮汐现象的主要推手,月球的引潮力是太阳引潮力的两倍还多,这使得大量生物的觅食和繁殖“生物钟”与潮汐和月亮运动同步。例如,海洋中的鱼儿觅食时间以潮起潮落为依据,江河湖泊的鱼儿觅食时间以月升、月落为依据。在海边,雀鲷鹭每天飞向海边总是比前一天推迟约五十分钟(与潮汐的推迟时间一致);牡蛎总是在涨潮时张开贝壳捕捉食物;招潮蟹总是在潮退时才从沙里爬出来觅食。所以鱼谚有云:钓鱼不懂潮,等于瞎胡闹。
适宜的年长:宇宙的终极馈赠
宇宙通过日、月、地球的自然运动,慷慨地为我们提供了三个适宜的时间单位——日、月、年。日复一日,年复一年,草木枯荣,岁月更迭。对人类文明来说,年这个周期的重要性丝毫不亚于日和月,怎么强调都不为过。这里我们仅从一个不太被大家察觉的角度,来聊聊年对我们的影响。
地球的“年长”对它所承载的智慧生命而言,有着决定性意义。年的长度基本上等于行星的公转周期(准确地说,公转周期指的是天文学上的恒星年,我们日常所说的“年”指的是回归年,因为岁差的缘故,它们并不严格相等,不过一般相差不多。以地球为例,差别不到万分之0.5),根据开普勒第三定律,行星的公转周期(下文以年长代替)与它到太阳的距离是互为确定的。年长决定了距离(反过来,距离也可以决定年长)。正因为地球的年长是360多天,才让它恰好位于太阳系的“宜居带”内,使得智慧生命的诞生成为可能。
“宜居带”(habitable zone)指的是一颗恒星周围的某一特定距离范围,在这一范围内水可以以液态形式存在。与地球相邻的两颗行星中,金星的年长是地球的61.5%(224.7天),因此到太阳的距离比我们近了30%,接收到的太阳辐射能量是地球的1.9倍。加上它的大气浓密而且充满了温室气体,平均温度竟然高达460度!火星的年长是地球的1.9倍(687天),离太阳比地球远50%,接收到的太阳辐射只有地球的43%,表面平均温度大约只有-20摄氏度。它们分处宜居带的最近边缘和最远边缘,其他行星则相去更远。只有地球有着适宜的年长和距离,独踞宜居带中间,这正是它能产生智慧生命的先决条件。
与宇宙合作:成为“时间管理大师”
我们的祖先堪称时间管理大师,他们“日出而作,日落而息”,生活规律极了。例如,大约成书于战国末期至秦汉时期的医书《黄帝内经》中就记载:“夜卧早起,与鸡俱兴”,连起床时间都要参考公鸡打鸣——堪称是真正的“自然闹铃”。他们还根据月亮的运行规律,早在周代就开始了“天子告朔”的仪式:“朔”指的是每个月的初一,即新月之时。天子会在每个月的初一举行告朔之礼,向祖先或天地神灵报告这个月的开始,祈求国家风调雨顺、国泰民安。更进一步,中国古人还发明了独一无二的阴阳合历——农历,根据太阳在一年里的运行规律制定了24节气,来安排农业生产以及自身的饮食和活动。例如“惊蛰不过不下种”、“清明前后,点瓜种豆”……从每一天到每一月,再到每一年,人们都遵循着宇宙的安排。
可见,宇宙和人类的联系无处不在,它是参与我们生活的“隐形伙伴”。尊重它制定的规则,才能解锁人类的健康与智慧!所以下次熬夜前,记得抬头看看星空,那些闪烁的星星正悄悄说:“喂,人类!你身体里的每个细胞,都签过我的合作协议哦!”
文章作者:李鉴