Слепи риби, когато спят на критична биомаса
Защо точно се нуждаем от сън, все още е отворен въпрос. Това, което е сигурно обаче, е, че цикълът сън-събуждане е един от най-важните сред циркадните ритми. Повтарящите се цикли с период от около 24 часа (като кръвно налягане, телесна температура и ежедневни колебания в количеството хормони и ензими) помагат на организмите да се адаптират към редуването на деня и нощта. От прокариотните сини водорасли до хората има вътрешен часовник в живите същества, който осигурява циркадна периодичност, независима от външната среда, която квазиинтерпретира органи, клетки, когато е ден и кога е нощ. В пълна тъмнина, при постоянни условия, вътрешният часовник „работи свободно“, т.е. задава цикъл от около 23-25 часа, но параметрите на външната среда, наречена цайтгебер, са в състояние да прецизират периода от време.
При гръбначните първичен вътрешен часовник е хипоталамусът супраказматичен маги (SCN, nucelus suprachiasmaticus), в противен случай всички циркадни ритми спират. Доказано е, че няколко човешки органи (като хранопровода, белите дробове, черния дроб, далака, бъбреците, тимуса и кожата) имат независими циркадни ритми, координирани от „господаря“, SCN. Периодично се изразява в клетките на SCN за контрол на циркадния ритъм Часовник (Клик) и Период2 (По2) гените са отговорни. При бозайниците информацията от фоточувствителните ганглиозни клетки на ретината, съдържаща меланопсин, попада директно в супраказматичното ядро под връзката на зрителния нерв. При други гръбначни животни, в допълнение към ретината, има дори фоточувствителни клетки в определени области на мозъка (включително епифизната жлеза), които е вероятно да участват еднакво в фината настройка на вътрешния часовник.
Изследователският екип на Ник Фоулкс изучава циркадни ритми върху риба зебра. За да разбере какъв точно е механизмът, чрез който светлината синхронизира вътрешния часовник, една сомалийска пещерна риба е сравнена с риба зебра, която също принадлежи на шарана, но се е адаптирала напълно към тъмнината за няколко милиона години, прекарани в пещери. Показаният на Фигура Б Phreatichthys andruzzii показва екстремна трогломорфна адаптация, няма люспи, непигментирана кожа и регресира инициативата на очите в ранните етапи на индивидуалното развитие. Докато възрастните рибки зебра показват характерно време на дневно зависимо поведение при експериментални условия от 12 часа светлина до 12 часа тъмнина (12–12 LD) (фиг. E), поведението на Phreatichthys изглежда напълно случайно (фиг. F). При изследване на експресията на гени, регулирани от светлина и вътрешен часовник (Per2, Cry1a, Cry5 и Clk1a, Clk2, Per1, Per1b) при възрастни, рибни ембриони и изолирани клетки, е установена същата разлика между двата вида риби (Фигури G, H, I, J).), Дори в първия ден от индивидуалното развитие, когато инициативата на окото все още присъства при риби, които по-късно ослепяват.