Одна из замечательнейших сторон актиноритмизма — наличие его почти у всех представителей биосферы Земли. Не случайно актиноритмизмом занимаются ботаники, зоологи, медики, физиологи, биофизики, биохимики, физики, химики и математики.
Не будет большим преувеличением сказать, что актиноритмизм становится одной из центральных проблем естествознания. Его изучение и непрерывная разработка связанных с ним проблем неопровержимо свидетельствуют, что в физиологии растений и животных есть немало общих черт и явлений. Независимо от среды, в которой формировались организмы, — была ли это вода, суша или воздух — они всегда находились под воздействием определенных суточных ритмов лучистой энергии. Именно поэтому суточные ритмы физиологических процессов растений могут служить надежными признаками, характеризующими происхождение видов и географических рас.
Начало актиноритмических исследований растительных организмов связывается с именами Гарнера и Алларда, а животных — Марковича и Роуэна, но нельзя забывать, что у них были предшественники, очень близко подходившие к постановке данной проблемы. В частности, говоря о ботаниках, следует вспомнить де Кандоля, Дарвина, Бонье, Сакса, Тимирязева, Турнуа, Клебса.
В середине 30-х годов на базе актиноритмизма появились представления об эндогенной ритмике многих биологических процессов, приведшие к широко распространенному учению о биологических часах и циркадных ритмах, о которых Бюннинг пишет, что суточные периодические колебания у растений и животных вовсе не являются роскошью, а действительно используются как часы.
Наиболее ярким примером актиноритмической реакции человека служит периодическая смена сна и бодрствования. Сон предохраняет головной мозг от истощения и является обязательным условием нормальной жизни.
Известны и другие физиологические функции человека, служащие примером циркадных ритмов. Это и число эозинофилов в крови, температура тела, частота пульса, кровяное давление и т. д. Словом, становится очевидным, что современная медицина не может игнорировать актиноритмические явления в организме человека. Особую роль они играют в связи с расширением воздушных полетов, быстро переносящих людей из одних актиноритмических условий в другие, резко отличные, и конечно же, актиноритмические явления имеют крупное значение для развития космонавтики.
Систематически и резко изменяют актиноритмические условия обитания перелетные птицы, гнездящиеся на севере и зимующие на юге. Известно, что при искусственном продлении дня в осенне-зимний период у птиц в неволе преждевременно возникают игровые, гнездостроительмые и целый ряд связанных с размножением рефлексов, начинается пение, увеличиваются размеры половых желез и активизируются эндокринные железы, стимулируется яйцекладка и т. д.
У некоторых зверей удлинением дня можно уменьшить период беременности. Интересные результаты были получены Хартом (Hart, 1951) в опытах с хорьками. Половозрелые, но девственные самки хорьков в зимние месяцы при 11-часовом освещении только на 18-й неделе впали в эструс (течка). Если к 10 ч непрерывного освещения добавляется еще 1 ч освещения в середине ночи, то эструс наступает уже на 10-й неделе, т. е. на 8 недель раньше.
Актиноритмические воздействия, с помощью которых можно регулировать интенсивность половой деятельности у животных, оказываются, таким образом, очень важными.
Значительную роль играет продолжительность действия не только света, но и темноты, что особенно характерно для большинства изученных растений.
Многочисленны и разнообразны работы по актиноритмизму, посвященные насекомым. Способность реагировать на изменение длины дня установлена для всех основных отрядов, причем наиболее полно изучено влияние актиноритмического фактора на возникновение диапаузы. Суточные чередования света и темноты могут регулировать все формы последней, начиная с эмбриональной и кончая имагинальной.
Нельзя не отметить, что в актиноритмизме насекомых и растений есть много общих закономерностей. В ряде случаев чередования света и темноты должны быть совершенно определенными, а не любыми. Это связано с тем, что механизм актиноритмической реакции насекомых основан на действии двух антогонистических процессов, один из которых протекает на свету, а другой в темноте, причем последнему принадлежит главная роль в индукции диапаузы. Для актиноритмической реакции насекомых важны интенсивность освещения и спектральный состав световых волн.
Не представляют исключения и многие другие организмы, подвергающиеся систематическим воздействиям света и темноты в результате вращения Земли вокруг своей оси.
Врожденный и легко возникающий условный рефлекс на периодичность свето-темновых циклов лучистой энергии является основным механизмом, определяющим суточную периодичность многих физиологических функций, вероятно, всех представителей животного мира. Данное явление наблюдается и у высших растений.
Естественно, что наиболее полно актиноритмическая реакция изучена у растений, вся жизнь которых связана с солнцем, определяющим сезонные, а главное — суточные ритмы лучистой энергии, необходимой для их жизни.