ملخص: الضوء الاصطناعي الليلي (ALAN)، وخاصة الضوء الأزرق، يعطل سلوك الأسماك ويؤثر على نسلها. وبعد ليالٍ قليلة فقط من التعرض للضوء الأزرق، أظهرت أسماك الزرد سلوكيات تشبه القلق، مثل قلة السباحة والاقتراب من الجدران، وأظهر نسلها نشاطًا منخفضًا على الرغم من عدم تعرضهم لها مطلقًا.
تسلط الدراسة الضوء على كيفية قيام ALAN بتعطيل الإيقاعات البيولوجية للحيوانات ويمكن أن يكون له تأثيرات بيئية دائمة. تسلط هذه النتائج الضوء على الحاجة إلى تقليل تلوث الضوء الأزرق بالقرب من موائل الحيوانات.
حقائق أساسية:
- يسبب التلوث بالضوء الأزرق سلوكيات قلقة لدى الأسماك بعد 5 أيام فقط.
- كان للأسماك المعرضة لـ ALAN ذرية ذات مستويات نشاط منخفضة.
- إن تقليل الطول الموجي للضوء الأزرق في موائل الحيوانات يمكن أن يخفف من هذه التأثيرات.
مصدر: معهد ماكس بلانك
لقد أظهر العلماء أن التلوث الضوئي، وخاصة في الطيف الأزرق، يمكن أن يغير سلوك الأسماك بعد بضع ليال فقط ويؤثر على نسلها.
ودرس الفريق كيفية استجابة أنثى الزرد بعد تعرضها للضوء الاصطناعي في الليل، المعروف باسم ALAN، والذي يعتبر المصدر الرئيسي للتلوث الضوئي العالمي.
تم تعريض الأسماك لأطوال موجية مختلفة من ALAN لمدة تسع ليال، مما جعلها تسبح بشكل أقل وتقترب من بعضها البعض وتقضي وقتًا أطول بالقرب من جدران الحوض. وقد لوحظت هذه السلوكيات الشبيهة بالقلق في الأسماك تحت جميع الأطوال الموجية للضوء، ولكن الضوء ذو الطول الموجي القصير في الطيف الأزرق تسبب في أسرع وأقوى التغييرات.
وتكشف النتائج أيضًا أن التلوث الضوئي يمكن أن يكون له آثار طويلة المدى: فالأطفال الذين يولدون لأمهات معرضات للضوء يسبحون بشكل أقل جودة على الرغم من أنهم لم يتعرضوا هم أنفسهم لذلك.
أجرى الدراسة علماء من معهد علم الأحياء المائية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم ومعهد ماكس بلانك لسلوك الحيوان (MPI-AB).
يعمل ضوء الليل الاصطناعي (ALAN) على تلويث البيئة عن طريق إضافة اللمعان إلى الأماكن التي قد تكون مظلمة في الليل. يتواجد آلان في الخارج بفضل الأضواء التي تضيء الشوارع والمباني والمناطق الصناعية طوال الليل؛ و ALAN موجود بالداخل بفضل الأجهزة التي تلفت انتباهنا حتى المساء.
من المعروف أن آلان يؤثر على معظم الكائنات الحية عن طريق تعطيل الإيقاعات الطبيعية للعمليات البيولوجية، والتي يتم تنسيقها بواسطة دورات الضوء والظلام.
“النوم هو إحدى العمليات الرئيسية في الحيوانات التي يعطلها ALAN. لذلك كنا مهتمين بما يعنيه هذا بالنسبة لقدرتهم على إدارة حياتهم. وبعبارة أخرى، ماذا يعني هذا بالنسبة لسلوكهم؟ “، يوضح وي وي لي، المؤلف الأول للدراسة الذي قام بهذا العمل كطالب دكتوراه في MPI-AB.
“إن مستويات الضوء التي استخدمناها في دراستنا تتطابق مع تلك التي تضيء بالفعل منازل الحيوانات ليلاً بفضل المصادر العديدة التي نضعها في الخارج. ووجدنا تأثيرات سلبية قوية وواضحة للغاية على سلوك الأسماك ونسلها بعد بضع ليالٍ مشرقة فقط. »
مخاطر الضوء الأزرق
وبما أنه من المعروف أن التأثيرات السلبية لـ ALAN تحدث عند البشر بعد التعرض لضوء الطيف الأزرق، فقد أراد الفريق معرفة ما إذا كانت الأطوال الموجية المختلفة تؤثر أيضًا على سلوك الأسماك بشكل مختلف.
قاموا بتعريض أنثى الزرد للضوء الليلي من خلال 10 أنظمة ضوئية: تسعة أطوال موجية متميزة في الطيف المرئي بالإضافة إلى الضوء الأبيض. تم ضبط الأضواء على 20 لوكس، تقريبًا شدة أضواء الشوارع عند النظر إليها من مسافة بعيدة والتي تتعرض لها الحيوانات في البيئات الخارجية.
ووجدوا أنه بعد ثماني ليال من التعرض، تسببت جميع الأطوال الموجية في جعل الأسماك تسبح بشكل أقل، وتقترب من بعضها البعض، وتقضي وقتًا أطول بالقرب من جدران الحوض، وهو سلوك يُعرف باسم “الانجذاب اللثي” أو “الالتصاق بالجدران”، وهو مؤشر للقلق الحيواني ومع ذلك، يمكن رؤية تأثير الضوء الأزرق مبكرًا، بعد خمسة أيام فقط من التعرض لـ ALAN، حيث يتمتع الضوء بطول 470 نانومتر بأقوى تأثير على الإطلاق.
يقول المؤلف المشارك Aneesh Bose، الذي قام بهذا العمل أثناء وجوده في MPI-AB: “هذا يتوافق مع ما هو معروف عند البشر أن التعرض للضوء الأزرق الصادر من شاشاتنا الإلكترونية له التأثير الأكبر على نومنا وربما الدورات الفسيولوجية الأخرى”.
ولم تسعى الدراسة إلى اكتشاف آلية ما، لكن المؤلفين يفترضون أن قلة النوم يمكن أن تكون وراء الاتجاهات التي تظهر في بياناتهم. إن اكتشافهم بأن التغيرات السلوكية أصبحت واضحة بعد خمس أو ثماني ليال من التعرض لـ ALAN، وليس على الفور، يمكن تفسيره بقلة النوم.
يقول بوز، الذي يعمل الآن باحثًا في الجامعة السويدية للعلوم الزراعية: “قد تقضي الأسماك بضع ليالٍ بلا نوم، ولكن بعد ليالٍ عديدة من النوم المضطرب، فإنها ستلحق بها في النهاية”.
تغييرات دائمة
كما وجدت الدراسة أن آثار التلوث الضوئي لا تقتصر على الفرد، بل تنتقل إلى الأبناء. بعد التعرض لـ ALAN، سُمح للإناث في الدراسة بالتكاثر وقام الفريق بتربية نسلهن في ظروف الإضاءة الطبيعية.
وبعد 15 يومًا، اختبر الباحثون سلوكيات السباحة لليرقات باستخدام برنامج تتبع آلي متخصص مصمم لقياس مستويات نشاط الأسماك الصغيرة. وأظهر ذرية الأمهات المعرضات انخفاض الحركة خلال النهار، على الرغم من أنهم لم يتعرضوا للضوء مطلقًا في الليل.
يقول مينغ دوان، المؤلف النهائي للدراسة من معهد علم الأحياء المائية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم: “لقد وجدنا أن التلوث الضوئي يعطل السلوك الطبيعي للأسماك، وهذا الاضطراب يمكن أن يكون له عواقب على اللياقة البدنية والأداء”.
للتخفيف من آثار ALAN على الحيوانات البرية، يقول المؤلفون إنه يجب إيلاء اهتمام خاص للضوء المنبعث من المصادر البشرية. ويضيف دوان: “العديد من الأماكن التي نضيءها ليلاً تكون قريبة من موائل الحيوانات. أفضل شيء يمكننا القيام به هو تقليل استخدام مصادر الضوء ذات الطول الموجي الأزرق حيث تحاول الحيوانات النوم. »
حول هذه الأخبار حول الأبحاث في علم الوراثة اللاجينية والتلوث الضوئي
مؤلف: كارلا أفوليو
مصدر: معهد ماكس بلانك
اتصال: كارلا أفوليو – معهد ماكس بلانك
صورة: تُنسب الصورة إلى أخبار علم الأعصاب
البحث الأصلي: حرية الوصول.
“التأثيرات السلوكية وعبر الأجيال للضوء الليلي الاصطناعي (ALAN) للتركيبات الطيفية المتغيرة في الزرد (Danio rerio)” بقلم وي وي لي وآخرون. مجموع العلوم البيئية
خلاصة
التأثيرات السلوكية وعبر الأجيال للضوء الليلي الاصطناعي (ALAN) للتركيبات الطيفية المتغيرة في الزرد (Danio rerio)
يمكن للضوء الاصطناعي الليلي (ANL) أن يعطل السلوك الطبيعي وعلم وظائف الأعضاء والإيقاعات اليومية للكائنات الحية المعرضة له، وبالتالي فهو مصدر قلق بيئي مهم وواسع النطاق.
يتضمن ALAN عادةً نطاقًا واسعًا من الأطوال الموجية، وللأطوال الموجية المختلفة تأثيرات مختلفة على الساعات البيولوجية.
في الحيوانات التي تمت دراستها حتى الآن، تشارك الأطوال الموجية القصيرة والمتوسطة بشكل مكثف في التزامن والسحب، ولكن لا يزال لدينا القليل من الفهم لكيفية تأثير الأطوال الموجية المختلفة على السلوك عندما تتعرض الحيوانات للضوء، خاصة إذا كانت أطوال موجية معينة ضارة بشكل غير متناسب.
درست هذه التجربة التأثيرات المباشرة عبر الأجيال لعشرة معالجات مختلفة للأطوال الموجية لـ ALAN على سلوك الزرد (دانيو ريريو) ، كائن نموذجي نشط نهاري.
على مدى فترة 10 أيام، تعرضت أنثى الزرد إما لطول موجي أحادي اللون، أو ضوء آلان الأبيض، أو علاج تحكم، وتم تحديد التأثيرات الفردية لكل علاج على الحركة والسلوكيات الشبيهة بالقلق لكل من الأسماك الانفرادية والأسماك في مجموعات.
لقد وجدنا التأثير الأقوى عند الأطوال الموجية القصيرة (365-470 نانومتر)، حيث أظهر أفراد ومجموعات من أسماك الزرد سلوكًا أكثر قلقًا بعد عدد أقل من الليالي من التعرض للأطوال الموجية لـ ALAN مقارنة بالآخرين.
بالإضافة إلى ذلك، أظهر ذرية F1 المولودة لأمهات معرضات لـ ALAN حركات أقل تكرارًا ومسافات حركة أقصر على الرغم من عدم تعرضهم أبدًا لـ ALAN، بغض النظر عن العلاج الطيفي.
تسلط نتائجنا الضوء على الإمكانات المحددة والواسعة النطاق لـ ALAN لتعطيل الحركة لدى أسماك الزرد البالغة ونسلها.
