Bien que l'existence de rythmes journaliers soit connue de longue date, chez les végétaux comme chez les animaux, l'idée que ceux-ci reposent sur une horloge interne est assez récente. Jean Jacques d'Ortous de Mairan rapporta à l'Académie des sciences de Paris en 1729 ses observations d'un rythme d'ouverture des feuilles de mimosa, rythme persistant lorsque les plants se trouvaient placés en obscurité constante. Des expériences similaires furent reprises pour de nombreuses espèces végétales et animales, mais il fallut attendre les années 1950 et 1960 pour que l'existence d'une horloge biologique interne à l'origine des rythmes circadiens, rythmes endogènes de période proche de 24 heures, soit admise par l'ensemble de la communauté scientifique. On définit par horloge circadienne une structure interne capable de générer de façon autonome des oscillations d'environ 24 heures. Les différents rythmes circadiens observés chez un organisme peuvent être considérés comme les « aiguilles » de son horloge interne. Les travaux de Colin Pittendrigh (États-Unis) sur l'horloge des insectes et de Jürgen Aschoff (Allemagne) sur celle des mammifères ont permis de définir les grandes caractéristiques des horloges circadiennes, en particulier en termes d'entraînement et de compensation de température (cf. rythmes biologiques).
Des horloges circadiennes ont pu être mises en évidence dans l'ensemble du règne animal et végétal, y compris chez les organismes unicellulaires, eucaryotes mais également procaryotes, comme la cyanobactérie photosynthétique Synechococcus. Les propriétés rythmiques des unicellulaires se retrouvent dans les cellules des organismes multicellulaires. Isolées en culture in vitro, certaines cellules continuent à présenter une rythmicité fonctionnelle circadienne, donc ce sont bien des cellules pacemaker, autonomes. Ainsi, des cellules de glande pinéale de poulet produisent de la mélatonine de façon rythmique et des neurones des noyaux suprachiasmatiques de souris présentent individuellement un rythme d'activité électrique avec une période proche de 24 he […]
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