Прежде всего, выясним, какие значения периодов можно принять за «основные». Как и в случае краткопериодических природных циклов (сравнимых с годами), так и в случае биоритмов, наиболее распространенными значениями периодов являются продолжительности трех «основных» волн (1 сут., 28 сут., 1 год) и их простейших гармоник. Естественно, преобладают «годовые» и «полугодовые» биоритмы; хорошо известны также и «суточные» биоритмы (их обнаружено более 400) не только у человека, но и у растений и животных. Довольно изучены также и «лунные» ритмы продолжительностью около 28 дней. Покажем, что биоритмы организма, составляющие единую колебательную систему, связаны между собой гармоническими соотношениями и являются гармоническими функциями «основных» периодов — года, лунного месяца, суток.

Проблема биоритмичности неразрывно связана с проблемой биосимметрии (правых и левых форм). Заметим, что с точки зрения традиционных циклических систем, «правое» соответствует Ян, а «левое» — Инь. Модель цикла как взаимодействия Инь и Ян устанавливает связь биоритмов и биосимметрии. «Левыми» биоэнантиоморфами принято считать те формы, которые при воздействии дают реакцию уменьшения, «правыми» — наоборот. Нетрудно убедиться, что такое определение левого и правого в точности соответствует традиционному пониманию Инь и Ян. Так, например, установлено, что изменение состояния высших нервных центров мозга имеет периодический характер, причем у разных групп людей обнаружены типы с противоположным суточным ходом изменения возбудимости нервных центров: у одной половины исследуемых лиц днем происходило повышение возбудимости (тип Ян!), а у другой — закономерное снижение возбудимости (тип Инь!). Многодневные наблюдения также показывают, что биоритм организма, который сегодня был «левым», завтра становится «правым», а у другого организма наоборот. Из этого следует важный вывод — возможна смена фазы ритма на противоположную. Исследователи отмечают важную роль гелиогеофизических факторов (геомагнитное и гравитационное поля, солнечная активность) в образовании симметричных форм организмов. При этом достоверно установлено, что морфологическая биосимметрия не является прямой функцией наследственности, но изменяется во времени по квазисинусоидальному закону.

Так, например, Ю.Г. Сулима (1970 г.) обнаружил цикличность колебания годном образовании левых и правых форм растений; Левитон и Китти (1979-1980гг.) обнаружили цикличность (сезонность) в проявлении «рукости» у людей (рождении «левшей» и «правшей»). Динамика биосимметрии пшеницы, изученная с 1960 по 1977 г. Ю.Г. Сулимой полностью совпадает с ходом гравитационной приливообразующей силы Солнца и Луны, причем коэффициент корреляции этих двух независимых биологической и геофизической переменных высокий и равен 0,85-0,95. С уменьшением гравитационного потенциала увеличивается число левых форм, с увеличением - правых форм (вспомним, что Инь увеличивается в период убывания волны Ян!). Период этого колебания, по-видимому, составляет около 20 лет, при этом минимум волны (максимальное число левых форм) был пройден около 19691970 гг., а точки равенства форм соответствуют 1964 и 1974 гг.! По-видимому, фаза этого ритма в точности соответствует 20-летним волнам нашей модели, согласно которой предпоследний минимум 20-летней волны (совпадающий с минимумом 40-летней) приходился именно на 1969 г. Заметим, что механизм связи образования правых и левых форм растений с изменением гравитационного потенциала неясен. Вполне возможно, что такой связи вообще не существует, и обнаруженная периодичность образования правых и левых форм растений является просто гармонической функцией годичного цикла.

Циркадианные (околосуточные) ритмы обнаружены практически у всех организмов, вплоть до безъядерных одноклеточных; они довольно хорошо изучены, однако многие проблемы, связанные с. этими ритмами, остаются нерешенными.

Известно, что циркадианные ритмы редко в точности соответствуют 24 ч., но чаще всего колеблются в пределах 2226 ч., наиболее часто — в границах 2325ч. Механизм этих биоритмов далеко не ясен, но есть основания предполагать, что он замыкается на уровне клетки. Можно считать установленным, что циркадианные ритмы в большинстве случаев являются эндогенными. Существует постоянная необходимость подстраивать фазу биологических часов из-за небольшого расхождения между собственным периодом этих часов и периодом вращения Земли. Несоответствие этих периодов на час или около того обычно для многих биологических видов, имеющих достаточно точные внутренние часы.

Таким образом, циркадианные ритмы (и, по-видимому, другие) обусловлены внутренними часами, причем собственный период имеет некоторое отклонение от астрономического (суток) в допустимом интервале, так что постоянно происходит подстройка фазы. Именно такой механизм обеспечивает организмам достаточную «гибкость», позволяя передвигаться на большие расстояния, перестраивая свой ритм; кроме того, фазовая подстройка необходима, поскольку абсолютно точные биочасы не могут существовать. «Некорректируемые биологические часы были бы совершенно бесполезны, если бы их период не был в точности равен периоду вращения Земли... Для поддержания синхронности недостаточно просто близости периодов. Для этого нужен ритмический сигнал, механизм ежедневного согласования и подстройки».

Данные многочисленных экспериментов показывают, что при изоляции ритм суток у человека составляет около 25 часов, т.е. отклоняется от «идеального» на 1/24. Обнаружено множество циркадианных биоритмов у самых различных организмов, причем отклонение внутренних часов от «идеальных» суток в большинстве случаев «стандартно» и составляет 1 час (1/24 суток), реже — 2 часа в обе стороны. Так, у комара ритм активности-покоя составляет около 23 часов; внутренний период ритма свечения одноклеточных водорослей Gonyaulax — около 23 часов (22 часа и 52 ± 2 мин.); ритм цветков каланхоэ (раскрытие- закрытие) — около 23 часов; суточный ритм дрозофилы — 24 часа; ритм роста хлебной плесени Neurospora crassa — 22 часа, такой же период имеет ритмичность мимозы. Современный уровень знаний о механизме действия биоритмов не позволяет объяснить этот факт. «Внутренние часы» самых различных организмов имеют достаточно типичное и постоянное отклонение от «идеального» суточного ритма, и это отклонение поддерживается с высокой точностью. «До сих пор остается загадкой, зачем им такая точность. Средний период у Gonyaulax на час короче зимних суток, у дрозофилы равен суткам, а у нас с вами — на час длиннее. В условиях, когда внешняя среда обеспечивает захватывание циркадианных ритмов, особая точность собственного врожденного периода представляется излишней роскошью. В природе солнечный свет безошибочно настраивает клетки в унисон с главными «часами» — вращением планеты. На протяжении миллионов лет эволюции должны были, время от времени появляться мутанты с периодом, отклоняющимся от нормы на лишних полчаса. Где они, эти мутанты?»

И это еще не все: обнаружена изменчивость ритма внутренних часов и в пределах одного вида, у особей, ничем не отличающихся друг от друга. Даже у потомков одной пары дрозофил в условиях лаборатории периоды свободнотекущих ритмов обнаруживают изменчивость в пределах от 23 до 25 часов (опять те же границы «допустимого интервала»). Причины этого явления до сих пор, неизвестны. Наконец, как отмечает А. Уинфри, «главная тайна циркадианных ритмов заключена в их спонтанности... Кому нужна эта спонтанность? Быть может, никакая это не адаптация, а просто случайность, не имеющая адаптивной ценности?»

Рассмотренная выше модель «гармонических ритмов» позволяет достаточно точно ответить на этот «общефилософский» вопрос. Внутренние часы, присущие каждому отдельному организму, обусловливают его включение в «мировую» систему колебаний, синхронизированную на всех уровнях иерархии. С точки зрения этой модели, синхронизированы все циклические процессы, в том числе и ритмы живых организмов. И вполне возможно, что во многих случаях биоритмические процессы не имеют адаптивной ценности, являясь просто «гармоническими порождениями» от квазисинусоидальной функции основной волны (например, суточной), подстройка под которую обеспечивает глобальную синхронизацию природы. Новый подход к проблеме биоритмов позволяет решить и загадку «стандартного отклонения» от нормы.

Прежде всего, отметим, что, скорее всего, стандартное отклонение внутренних часов от суточной нормы имеет не только «межвидовой», но и внутривидовой характер, и тип этого отклонения (опережение и запаздывание) связан с биосимметрией. Характерно, что у дневных видов преобладает «увеличенный» циркадианный ритм, а у ночных — «уменьшенный». Например, согласно Ю. Ашоффу у дневных млекопитающих период суточного ритма в среднем составляет 24, 24 ± 0,52 час, а у ночных — 23,85 ± 0,52 час. Таким образом, по сдвигу относительно «нормальной» продолжительности циркадианно- го ритма отчетливо выделяются «опережающие» (Инь!) и «запаздывающие» (Ян!) формы. Вполне возможно, что экспериментально установленная продолжительность «внутренних» суток у человека (25 час.) на самом деле является только ритмом «Ян» — типа, и «среднестатистический» циркадианный ритм колеблется в пределах 23-25 час. (как в эксперименте с дрозофилами). Известно так называемое «правило Ашоффа»: с увеличением интенсивности освещения период активности ночных животных увеличивается, а дневных — сокращается. Это эмпирическое наблюдение может иметь очень глубокий смысл; увеличение интенсивности освещения (рост Ян!) компенсируется сокращением дневной активности (рост Инь!), так, чтобы сумма Инь и Ян, характерная для данного цикла, оставалась константой.

Рассмотрим теперь основную «суточную» волну и порождаемый ею ряд гармоник в сторону уменьшения длины волны. Основными гармониками (0-порядка) будут являться: 1/2 (12 час), 1/4 (6 час), 1/8 (3 час), 1/16 (90 мин.), 1/32 (45 мин.) — четные; 4/3 (32 час), 2/3 (16 час), 1/3 (8 час), 1/6 (4 час), 1/12 (2 час), 1/24 (1 час), 1/48 (30 мин.) — нечетные. Очевидно, что «стандартное» отклонение внутренних циркадианных часов от «нормы» соответствует последним по порядку значимым нечетным гармоникам.

К настоящему времени имеются данные о большом количестве околосуточных биоритмов. На основе анализа этих данных можно с полной уверенностью утверждать, что большинство этих ритмов являются эндогенными, при этом генетически закреплена не только периодичность, но и положение максимума ритма. Фазы различных ритмов сдвинуты относительно друг друга в достаточно широком диапазоне, однако можно выделить по моменту прохождения минимума и максимума два типа ритмов: «дневные» (максимум — акрофаза в дневные часы, минимум в ночные) и «ночные» (минимум в дневные, максимум в ночные часы).