夜间暴露在人造光下会导致鱼出现焦虑行为，并且这些影响会遗传给它们的后代。

海岸线栖息地在夜间受人造光影响最大，但对许多水生物种来说却至关重要。图源：马克斯普朗克动物行为研究所

研究人员已经证明，光污染，尤其是蓝光，可以在短短几晚内改变鱼类的行为，并可能对其后代产生影响。这项研究的重点是雌性斑马鱼，观察它们对夜间人造光（ALAN）的反应，这是全球光污染的主要因素。

鱼类在 9 个晚上内暴露于不同波长的 ALAN 中，这导致它们游动减少、彼此靠得更近，并花更多时间靠近水族箱壁。这些焦虑样行为在所有波长的光下都可见到，但蓝光中的短波长光导致的变化最快、最强烈。

研究结果进一步表明，光污染会产生长期影响：暴露在光下的母亲所生的后代游泳能力下降，尽管它们自己从未暴露在光下。这项研究由中国科学院水生生物研究所和马克斯·普朗克动物行为研究所 (MPI-AB) 的科学家领导。

夜间人造光 (ALAN) 会给夜间原本黑暗的地方增加光亮，从而污染环境。ALAN 存在于户外，通过整夜照亮街道、建筑物和工业区的灯光；ALAN 存在于室内，通过吸引我们注意力到晚上的设备。众所周知，ALAN 会通过扰乱由光暗循环协调的生物过程的自然节律来影响大多数生物。

“睡眠是动物的主要过程之一，而睡眠会受到 ALAN 的干扰，所以我们很好奇，这对它们的生活能力意味着什么。换句话说，这对它们的行为意味着什么？”这项研究的第一作者、在 MPI-AB 担任博士生的 Wei Wei Li 说道：“我们在研究中使用的光照水平与我们在户外放置的多种光源在夜间照射到动物家中的光照水平相匹配。我们发现，仅仅几个明亮的夜晚，鱼及其后代的行为就受到了极其强烈和明显的负面影响。”

由于已知人类暴露于蓝光光谱中会产生 ALAN 的负面影响，因此研究小组想知道不同波长是否也会对鱼类的行为产生不同的影响。他们让雌性斑马鱼在 10 种光照条件下整夜暴露在光线下：可见光谱中的九种不同波长以及白光。灯光设置为 20 勒克斯，大约相当于远处看到的路灯强度，以及动物在户外环境中暴露的强度。

他们发现，经过 8 个晚上的暴露后，所有波长的鱼都减少了游动，彼此靠得更近，并花更多时间靠近水族箱的墙壁，这种行为被称为“触性趋化”或贴壁，是动物焦虑的表现。然而，蓝光的影响可以更快地显现出来，仅暴露于 ALAN 五天后，470 nm 的光具有最强的影响。

“这与人类已知的现象一致，即接触电子显示屏的蓝光对我们的睡眠以及其他生理周期的影响最大。”在 MPI-AB 期间从事这项工作的共同作者 Aneesh Bose 说道。

这项研究的目的并非揭示某种机制，但作者推测睡眠不足可能是数据模式背后的原因。他们发现，行为变化是在接触 ALAN 五到八晚后才显现出来的，而不是立即显现出来的，这可能是由于缺乏睡眠造成的。“这种鱼可以熬几个通宵，但经过太多个睡眠中断的夜晚，它最终会赶上它们。”现在是瑞典农业科学大学研究员的 Bose 解释说。

研究还发现，光污染的影响并不只限于个体，还会传递给后代。在接触 ALAN 后，研究中的雌性斑马鱼被允许繁殖，研究小组在自然光条件下养育它们的后代。

15 天后，研究人员使用专门设计的自动跟踪软件测试了幼鱼的游泳行为，该软件旨在量化小鱼的活动水平。暴露在灯光下的母鱼的后代尽管从未在夜间接触过灯光，但白天的活动却有所减少。

“我们发现光污染扰乱了鱼类的自然行为，这种扰乱可能会对鱼类的健康和表现产生影响。”该研究的最后一位作者、中国科学院水生生物研究所的段明说。

为了减轻 ALAN 对野生动物造成的这些影响，作者表示，需要特别注意人类光源发出的光。段明 补充道：“我们夜间照明的许多地方都靠近动物栖息地。我们能做的最好的事情就是尽量减少在动物试图睡觉的地方使用蓝色波长光源。”

参考文献：Weiwei Li、Dongxu Zhang、Qingqing Zou、Aneesh PH Bose、Alex Jordan、Erin S. McCallum、Jianghui Bao 和 Ming Duan 撰写的“不同光谱成分的夜间人造光 (ALAN) 对斑马鱼 (Danio rerio) 的行为和跨代影响”，2024 年 9 月 18 日，《整体环境科学》。DOI：10.1016/j.scitotenv.2024.176336

来源：马克斯普朗克动物行为研究所

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