Вчені з'ясували, що світло міст, яке відбивається від хмар, може знижувати виділення мелатоніну біля річкових окунів. Навіть дуже слабке освітлення в нічний період істотно змінило ритміку мелатоніну у риб в експерименті. Стаття опублікована в журналі.
Зміна світлого і темного часу доби - головний орієнтир, з яким живі організми синхронізують свої циркадні ритми. Людина створює штучне освітлення, і вночі стає не так темно, як було протягом еволюції оточуючих нас видів. Основний регулятор біологічних ритмів - мелатонін - руйнується на світлі, і світлове забруднення порушує його вироблення в темний час доби у деяких тварин.
Основне світлове забруднення створюють міста, які часто знаходяться неподалік від водойм з прісною водою. Світло міста відбивається від хмар, поширюється і може порушити циркадні ритми мешканців водойм, у тому числі риб. Відомо, що прямий вплив штучного світла знижує рівень мелатоніну у риб, однак вплив розсіяного освітлення, яке відбивається від хмар, на прісноводних риб вивчено слабко.
Вчені з Німеччини під керівництвом Франциски Купрат (Franziska Kupprat) з Інституту прісноводної екології та внутрішнього рибальства Асоціації Лейбніца вимірювали концентрацію мелатоніну (цей гормон через жабри потрапляє у воду) в акваріумі з річковими окунями (). Всього використовували 720 риб.
Дослідники симулювали денне світло, сутінки і світанок, а «вночі» висвітлювали акваріум лампами інтенсивністю в 0,01, 0,1 або 1 люкс. Міське розсіяне освітлення варіюється між 0,03 і 0,55 люксами, а на глибині в 50 сантиметрів в чистій воді інтенсивність світла знижується в два рази.
Вплив штучного світла всіх трьох яскравостей вночі значно знижував концентрацію мелатоніну в акваріумі порівняно з контролем (p < 0,0005). Інтенсивність в один люкс змінювала кількість мелатоніну більше, ніж менш яскраве світло (p < 0,05). Концентрація гормону була нижче не тільки вночі, але і в наступний світлий період (p < 0,005).
Після того, як результати кожного виміру нормалізували до мінімального рівня (його спостерігали о восьмій вечора), відмінність від контролю і між інтенсивностями стало менш вираженим. Концентрація мелатоніну при освітленні в 0,01 люмен після нормалізації не відрізнялася значно від контролю, і автори припустили, що цей рівень близький до порогового. Таким чином, навіть дуже низький рівень світлового забруднення порушує ритміку виділення мелатоніну біля окунів і може негативно впливати на їх фізіологічні процеси.
Найбільш сильний вплив на виділення мелатоніну у тварин робить жовте світло, а не синє, як вважалося раніше, - це дізналися в дослідженні на мишах. А за вивчення циркадних ритмів дрозофіл і відкриття гена, який пов'язаний з їхнім «біологічним годинником», у 2017 році вручили Нобелівську премію.