Człowiek, podobnie jak wszystkie inne organizmy, zawsze podlegał cyklicznym wpływom środowiska: dzień i noc wyznaczały czas na sen i działanie, pory roku oznaczały okresy obfitości lub niedostatku pożywienia. Żeby przetrwać, trzeba było się do rytmów przyrody przystosować. To właśnie w drodze ewolucji wykształcił się tzw. zegar biologiczny, który koordynuje nasze podstawowe procesy życiowe, m.in. dobowe zmiany temperatury ciała, ciśnienia krwi, pracę serca, stężenia hormonów, glukozy i innych substancji.
U ssaków rolę takiego nadrzędnego zegara pełnią w mózgu jądra nadskrzyżowaniowe – część podwzgórza położona tuż nad skrzyżowaniem nerwów wzrokowych, odpowiedzialnych za przesyłanie bodźców świetlnych z siatkówki oka. Jak pokazują badania na zwierzętach, ich usunięcie powoduje całkowitą utratę rytmu snu i aktywności. Wraca on po ich ponownym wszczepieniu (co ciekawe, przeszczepienie jąder nadskrzyżowaniowych innego zwierzęcia powoduje przestawienie zegara biologicznego na charakterystyczny dla tego właśnie osobnika). – Do zachowania tego rytmu przyczynia się melatonina, nazywana hormonem snu. Wytwarza ją szyszynka w zależności od długości dnia i natężenia światła – mówi prof. Bronisław Cymborowski z Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego, od lat zajmujący się chronobiologią. Informację o tym, kiedy produkować hormon, szyszynka dostaje właśnie z tej części podwzgórza. Stężenie melatoniny we krwi wzrasta wieczorem (dzięki temu organizm zwalnia obroty i domaga się odpoczynku), najwyższe wartości osiąga ok. godz. 2–3 w nocy, a obniża się przed świtem.
U człowieka odizolowanego od naturalnego światła i innych zewnętrznych bodźców, ułatwiających zorientowanie się w porze dnia, zegar wciąż tyka, choć rytmy nieco się wydłużają.