Chez la plupart des espèces, il existe une alternance d’activité et de repos se succédant sur un cycle de 24 heures. Ces rythmes vont conditionner l’insertion des espèces dans les écosystèmes. Les espèces photo-autotrophes.

Les plantes chlorophylliennes présentent un rythme journalier exogène avec un maximum de croissance le jour et un minimum la nuit.

Ce type de rythme se manifeste, lorsque, placé en condition de lumière constante (présence ou absence), un organisme (animal ou végétal) conserve un rythme circadien proche de 24 h, parfois pendant plusieurs jours, voire plusieurs semaines pour les animaux. Cette persistance montre que le rythme circadien est généré par l’organisme lui-même. On dit qu’il est endogène. C’est pourquoi on parle d’horloge interne des organismes, inscrite dans leur physiologie et parfois leur génétique. Néanmoins, le rythme endogène est calé sur une périodicité externe qui, en condition normale, resynchronise en permanence l’horloge interne, sur un cycle de 24 heures.

Chez l’homme et les animaux de nombreuses fonctions de l’organisme sont conditionnées par ces rythmes. Chez l’homme, ce sont :

• la température corporelle ;
• la production d’hormones (mélatonine) ;
• la fréquence cardiaque ;
• la pression artérielle ;
• le système veille/sommeil ;
• les capacités cognitives ;
• l’humeur ;
• la vigilance ;
• la mémoire.

Les rythmes circadiens sont aujourd’hui bien étudiés chez l’homme. En effet, par exemple, mieux connaître ces rythmes, permet, par exemple, de prescrire les prises de médicaments à des heures où ils seront plus efficaces.

Pour une même intensité lumineuse perçue, la lumière bleue LED active cent fois plus les récepteurs photosensibles non-visuels de la rétine que la lumière blanche d’une lampe fluorescente. Elle génère donc un message semblable à celui d’une exposition massive à la lumière. Si l’on s’expose le soir à ce type de lumière enrichie en bleu (écrans LED des ordinateurs, en particulier), cela provoque un retard de l’horloge interne, un retard à l’endormissement.

Les rythmes circannuels sont des rythmes endogènes dont la période est proche de 12 mois.

Chez les plantes le rythme des modifications saisonnières est, pour une part importante, corrélé à la rigueur relative du climat. C’est sur cette base que se définissent ce que l’on appelle les types biologiques chez les plantes.

Chez les animaux, les changements de comportements (sexuels, en particulier) sont souvent liés à des variations hormonales en liaison avec les saisons. Chez certaines espèces, au début du printemps, on assiste à des changements de pelage, et chez d’autres à des changements de plumages.

La faune de la zone intertidale (zone de balancement des marées le long du littoral) connaît des rythmes physiologiques et comportementaux qui reflètent les rythmes journalier et mensuel des marées. Les moules, par exemple, ferment leurs valves quand les eaux baissent et les ré-ouvrent pour se nourrir à la marée montante. En conditions constantes, ces comportements ont tendance à se maintenir un certain temps. Chez les animaux du littoral, les vrais rythmes circadiens (cycle de 24 heures) se manifestent conjointement avec les rythmes des marées et de la lune.