В опытах с эпифизэктомированными хомячками последняя гипотеза не подтвердилась: при введении мелатонина наблюдались эффекты, сходные с полученными у контрольных животных. Все эти данные говорят только о том что на «фото-периодических» млекопитающих мелатонин может оказывать сильное влияние (в периоды чувствительности к длине светового дня), однако другие группы фактов достаточно определенно указывают на участие мелатонина в передаче фото периодической информации.
У всех изученных до сих пор видов позвоночных содержание мелатонина в эпифизе и в плазме крови обнаруживает выраженный суточный ритм — повышается ночью и понижается днем;так же обстоит дело с активностью ацетилсеротонин-метилтрансферазы (АСМТ), которую считают ферментом, лимитирующим скорость превращения серотонина в мелатонин. Поэтому можно считать, что имплантация мелатонина, обеспечивающая его постоянный источник в организме, создает нефизиологические условия. Возможно, для передачи фото-периодической информации важно не только количество мелатонина, но и временной профиль его поступления.
Эксперименты последних лет подкрепляют такое предположение. Как сообщают Тамаркин и др., при длинных фото-периодах одна инъекция мелатонина в сутки может вызывать инволюцию половых желез, но результат зависит не только от дозировки вещества, но и от времени его введения. Рейтер и др. подтвердили эти результаты и, кроме того, показали, что удаление эпифиза или повреждение симпатических проводящих путей к нему можёт сделать такие инъекции неэффективными.
Если эти данные, казалось, противоречили предположению о прямом воздействии ритма мелатонина на нейроэндокринную ось, то последующие опыты на хомячках с удаленным эпифизом или симпатическим ганглием продемонстрировали, что у таких животных инъекции мелатонина эффективны при ежедневном троекратном повторении с интервалом Зч;таким образом, наличие интактного, нормально функционирующего эпифиза не обязательно. Хотя в сообщениях о действии вводимого извне мелатонина на фото-периодические виды еще много расхождений, в целом эти данные говорят в пользу того, что мелатонин участвует в преобразовании фото-периодического сигнала и что для достижения эффекта важно и количество мелатонина, и распределение его во времени.
Эту гипотезу подкрепляет и тот факт, что образование и выделение мелатонина сильно зависят от света. Почти во всех изученных случаях постоянное освещение подавляло ночной
подъем активности АСМГ и количества мелатонина в эпифизе и плазме крови. Если темнота во время обычного светлого периода не оказывала никакого влияния, то свет во время темного периода вызывал быстрое снижение всех этих трех показателей. Илнерова и др. показали, что у крыс включение света всего лишь на 1 мин во время темного периода приводит к резкому падению активности АСМТ и содержания мелатонина в эпифизе и плазме;если мелатонин вводили в полночь или позднее, эти величины оставались низкими до конца ночи. Это означает, что даже очень кратковременное включение света в период темноты может сильно изменить график образования и выделения мелатонина.