eväällä lisääntyvä valo saa kirjaimellisesti hormonit hyrräämään. Aivojen käpyrauhasessa muodostuvan melatoniinin eli pimeähormonin eritys vähenee ja lisääntymishormonien tuotanto kiihtyy. Rakastumisen huumaakin voidaan selittää silkalla kemialla.
Syvällä ihmisen aivoissa, kiasmaksi kutsutun näköhermoristin yläpuolella, on noin 10 000 solun muodostama tiivistymä. Nämä kellogeenit ja kalenterisolut toimivat ihmisen sisäisinä kelloina, jotka mittaavat muun muassa aikaa ja valoisuutta. Silmän verkkokalvon näköhermoista on aivojen sisäisiin kelloihin suora hermoratayhteys.
Valo ohjaa sisäisten kellojen toimintaa. Auringon nousu on kuin aikamerkki, joka ilmoittaa kellogeeneille, että pian on aika ravistella isäntä ylös vuoteesta. Kalenterisolut raksuttavat vuodenaikojen vaihtumista ja säätelevät valoisuuden vaihteluun liittyviä pysyvämpiä reaktioita ja muutoksia.
"Ihminen on kaupunkilaistunut ja yhteiskunta muuttunut siten, ettei valoisuuden vaihtelu eri vuodenaikoina enää vaikuta meihin yhtä voimakkaasti kuin eläimiin. Niillä vaikutus on ehdoton ja säätelee voimakkaasti niiden lisääntymiskäyttäytymistä ja ravinnonottoa", professori Juhani Leppäluoto kertoo.
Eläkkeellä oleva Oulun yliopiston fysiologian professori on tutkinut vuosikymmeniä luonnonrytmien vaikutuksia ihmiseen ja eläimiin, muun muassa poroihin. Melatoniinista hän tietää lähimain kaiken, mitä siitä tähän mennessä on saatu selville.
Suomalaistutkijat osoittivat ensimmäisinä maailmassa jo 60-luvulla, että luonnonvalo vaikuttaa ihmisen lisääntymistoimintoihin.
"Synnytyssaleissa on kiireisintä aina keväisin. Tuoreet selvitykset osoittavat, että lapsia syntyy eniten maaliskuussa. Tilastokeskuksen aineiston mukaan vuosina 1987-2004 maaliskuussa syntyi keskimäärin 5 441 lasta ja marraskuussa 4 619", Leppäluoto kertoo.
Keväällä, kun melatoniinin eritys hiipuu, sukupuolihormonien tuotanto kiihtyy ja naisilla hedelmöitykseen johtavia munarakkuloita kehittyy enemmän kuin pimeänä vuodenaikana. Vastakkainen sukupuoli alkaa vetää puoleensa aiempaa voimakkaammin.
"Samoin käy miehillä. Valon vaikutuksia hedelmällisyyteen on tutkittu etupäässä naisilla, mutta ainakaan melatoniinin suhteen eri ole sukupuolieroja. Pohjoissuomalaisilla miehillä melatoniinin eritys on pienimmillään valoisana vuodenaikana"; Juhani Leppäluoto kertoo.
Eläimet jaetaan lisääntymisen suhteen karkeasti kahteen ryhmään. Esimerkiksi hamsteri, rotta, kissa ja koira ovat pitkän päivän lisääntyjiä, ja vastaavasti poro, lammas ja lehmä kuuluvat lyhyen päivän lisääntyjiin. Ihminen muistuttaa tässä suhteessa lähinnä rottaa.
"Luonnonvaraisille eläimille on eduksi valita hedelmöitymisen ajankohta siten, että jälkeläisillä on parhaat edellytykset selviytyä hengissä syntymän jälkeen. Ihmiselle ajankohta ei ole yhtä tärkeä, koska vastasyntyneiden lämmön ja ravinnon tarve ei ole riippuvainen vuodenajasta."
Keskeinen säätelijä "Poro on siitä erikoinen laji, että sillä ei erity kesällä lainkaan melatoniinia. Kun pimeä alkaa hiljalleen lisääntyä, melatoniinin eritys käynnistyy ja aktivoi aivolisäkehormonin ja munasarjahormonien toimintaa. Porolle paukahtaa päälle kiima, joka kestää 19 vuorokautta. Vasojen selviytymisen kannalta on tärkeää, mihin aikaan ne syntyvät. Porolla tämä aikaikkuna on hyvin lyhyt. Jos vasat syntyvät aikaisin keväällä, on liian kylmää. Jos ne syntyvät myöhemmin kesällä, räkkäaikana hyönteiset syövät ne kuiviin. Hyönteiset voivat imeä niistä jopa puoli litraa verta, mikä on vastasyntyneelle vasalle kohtalokasta", Juhani Leppäluoto kertoo.
Ihminen kantaa jälkeläisiään yhdeksän kuukautta. Jos hedelmöittyminen tapahtuu kesällä, synnytys ajoittuu seuraavaan kevääseen. Nykyihmiselle ei ole suurta väliä sillä, mihin vuodenaikaan vauvat syntyvät.
Keväällä nähtävä syntyvyyspiikki on todennäköisesti jäänne menneisyydestä, mutta voi myös osoittaa, että luonnonkansojen tavoin vielä nykyihmiselläkin jälkeläisten hoito oli helpompaa valoisana ja lämpimänä vuodenaikana kuin keskellä pimeää ja kylmää. "Eräässä keskieurooppalaisessa tutkimuksessa ei havaittu eroja eri kuukausina syntyneiden lasten määrissä", Juhani Leppäluoto toteaa.
Erilaisia kellogeenejä tunnetaan jo kymmenkunta ja niitä on löydetty kaikista elollisista lajeista ihmisestä aina banaanikärpäsiä ja kasveja myöten.
Valon säätelemät kellogeenit toimivat maapallon pyörimisliikkeen mukaan 24 tunnin vuorokausirytmillä, ja kalenterisolut puolestaan tahdistavat vuodenaikojen rytmiä. Kalenterisoluista osa reagoi keväällä lisääntyvään valoon ja osa taas sopeuttaa elimistöä syksyllä saapuvaan pimeyteen.
"Kalenterisoluja ei vielä ole tutkittu ihmisellä, mutta esimerkiksi lampailla ja hamstereilla ne alkavat toimia noin kuukauden viiveellä valoisuuden muuttuessa. Kun eläimellä kalenterisolut menevät päälle, karvankasvu kiihtyy, lisääntymistoiminnot hiipuvat ja ravinnon otto lisääntyy talven varalle", Juhani Leppäluoto kertoo.
"Ihmisellä kalenterisolut voivat vaikuttaa esimerkiksi kaamosmasennukseen. Ne ovat osittain samoja kuin kellogeenit, mutta niiden toimintaa ei vielä tunneta tarkkaan."