Биологическое время обусловливает нормальную жизнедеятельность.
Разные организмы не одинаково воспринимают один и тот же интервал физического времени, необходимый для завершения какого-либо физиологического акта. Биологическое время характеризуется спецификой геометрии, оно на разных уровнях организации живого имеет разное выражение (A. Winfree, 1980). Появление ядра в ходе эволюции сделало необходимым новую временную организацию клетки. Отбор по сочетанию таких клеток в организме в определенных условиях способствовал закреплению эндогенных ритмов (Е. Bunning, 1978).
Д. А. Сабинин (1963) указывал, что при изучении физиологии развития побега основой для измерения времени может быть элементарный этап морфогенеза — образование узла, листа и междоузлия (пластохрон). В частности, по изменению числа пластохронов можно объективно сравнивать скорость морфогенеза у разных видов.
Для многих травянистых растений число листьев на побеге — консервативный признак, генеративные органы закладываются лишь после образования соответствующего количества листьев. Например, у красного клевера существуют позднеспелые (одноукосные) и скороспелые (двуукосные) формы, у которых число узлов на побеге соответственно 7—9 и 5—7. Число листьев на главном побеге у озимых зерновых злаков равно 7, а у яровых — 4—5 (Д. А. Сабинин, 1963). Яровые и озимые, ранне- и позднеспелые формы отличаются по числу детерминированных зачатков листьев уже в зародыше.
В физиологии растений о времени чаще всего говорят при изучении эндогенных ритмов, фотопериодизма, скорости химических реакций и т. д. Нередко определяют время презентации — минимальное время для восприятия раздражителя особями разных видов. Этот показатель позволяет оценивать степень раздражимости растений, их реакцию на воздействие внешних условий.
В целом наши знания о биологическом времени конкретных физиологических актов пока весьма ограничены. По замечанию В. И. Вернадского, «во многих областях ученые изучали явление, а не время». Ныне задача изучения специфики биологического времени стала необходимостью, так как «бренность жизни нами переживается как время, отличное от обычного времени физика» (В. И. Вернадский, 1975).
Одним из проявлений измерения биологического времени у растений служит квантированность роста и морфогенеза. Термин квант роста был использован для обозначения единицы, или «дозы», прерывистого «толчкообразного» роста растений еще в 1917 г. А. Томпсоном (Д. А. Сабинин, 1963). Позднее выражение «квантированность роста» употребляется при характеристике процесса закладки метамеров у побегов древесных, в смысле существования неких «ячеек» морфогенеза, включающих несколько метамеров. Явление квантированности находит свое выражение:
- в тенденции соблюдения ряда Фиббоначчи или, возможно, в нескольких моментах какого-либо другого ряда;
- в соблюдении принципа кратных отношений;
- в многовершинных кривых варьирования размеров органов (М. М. Магомедмирзаев, 1979).
Способы выявления и интерпретации квантов различны, но прежде всего следует отметить два подхода. Во-первых, кванты могут быть установлены в процессе непрерывного наблюдения за формированием какой-либо структуры в онтогенезе, т. е. как динамические показатели. В этом случае квантированность по сути совпадает с понятием ритмичности физиологических процессов. По мнению Б. Гудвина (1966), «существует целый спектр ритмических процессов, имеющих различные периоды и образующих в организме сложную, но хорошо организованную временную структуру». Во-вторых, кванты могут быть установлены на основе сравнительного анализа конечных (или промежуточных) состояний развития особей в каких-либо их совокупностях (в популяциях, видах и т. д.), т. е. как статистические показатели, из распространенности явления квантирования числовых и размерных признаков среди растений и животных позволил выяснить эволюцию его механизмов. Кванты рассматривают как единицы «собственного», биологического, измерения морфогенеза, они представляют собой относительно автономные ячейки развития, между которыми лежат критические точки (фенокритические фазы). Само возникновение этих фаз имеет свои ограничения, связанные с необходимостью минимума вещества (массы, числа, элементов), энергии и информации. В эволюционном плане квантированность выступает как фактор «буферности» морфогенеза, как предпосылка стабилизации признака. В ходе эволюции она возникает в связи с установлением сезонности климата, а также ритмов с продолжительным периодом смены фаз.
Биологическое время в более общем смысле выражается в темпах смены поколений (А. В. Яблоков, А. Г. Юсуфов, 1981). Его ускорение имело значение для достижения биологического и морфофизиологического прогресса растений. Вообще же отсчет времени приобретает особый смысл в колеблющихся условиях и в ходе эволюции закрепляются специальные механизмы, позволяющие измерил» его в онтогенезе («физиологические часы»).