Nasza Loteria NaM - pasek na kartach artykułów

Kraków. Jak światło w nocy wpływa na dzikie zwierzęta? Badania eksperymentalne naukowców z UJ

OPRAC.:
Małgorzata Mrowiec
Małgorzata Mrowiec
Jakie są konsekwencje niewłaściwego funkcjonowania zegarów biologicznych? Naukowcy wskazują, że aby lepiej je poznać, potrzebujemy więcej eksperymentów w naturze. Dlatego też badacze z Instytutu Nauk o Środowisku Uniwersytetu Jagiellońskiego przeprowadzają eksperyment z nocnym światłem w budkach dla ptaków podczas sezonu lęgowego muchołówki białoszyjej.

Zegary biologiczne mają ogromny wpływ na biochemię, biologię komórek, fizjologię oraz zachowanie wszystkich organizmów żywych. Szczególnie wyraźnie możemy obserwować ich działanie u ptaków. "Ta regularność zachowań, zsynchronizowana z sygnałami środowiskowymi ma jednak dziś wielki problem – szybko wzrastająca presja ze strony człowieka, a zwłaszcza zanieczyszczenie światłem, w ogromnym stopniu zakłóca te sygnały" - podkreślają naukowcy z UJ.

Specjaliści zwracają uwagę, że wprawdzie nasza wiedza na temat skutków zanieczyszczenia światłem rośnie z każdym rokiem, jednak stwierdzenie samego związku ich występowania z obecnością światła to za mało. Najważniejsze jest zrozumienie przyczyny, wskazanie, że to właśnie światło odpowiedzialne jest za obserwowane zmiany. Do tego potrzebne są badania eksperymentalne, których niestety wciąż jest za mało. Co więcej, eksperymenty są prowadzone głównie w laboratorium, więc niewiele mówią o tym, jakie reakcje organizmów występują w prawdziwym życiu. Do tego często dotyczą zwierząt nocnych (jak np. myszy czy szczury), a to znacznie utrudnia przełożenie ich wyniku na biologię zwierząt dziennych, do których także należy człowiek.

- O ile wielu z nas w znacznym stopniu jest w stanie kontrolować poziom narażania się na światło nocne (pomocne są tu chociażby ekrany bez światła niebieskiego lub wygaszanie światła wieczorem w domu), o tyle mniej szczęścia mają osoby pracujące na nocne zmiany. Podobnie sprawa ma się z dzikimi zwierzętami, dla których możliwość unikania świetlnych zanieczyszczeń, i to nie tylko w przypadku życia w mieście, jest mocno ograniczona - tłumaczy dr Joanna Sudyka z Instytutu Nauk o Środowisku UJ.

Jaki jest efekt - pokazuje przykład żółwi morskich. Samice składają jaja na plażach, a malutkie żółwie po wykluciu, w drodze do wody kierują się w stronę najjaśniejszego punktu. Tym światłem powinien być księżyc lub gwiazdy, a nie przydrożna latarnia lub wioska. Co więcej, światło myli też same samice, które w takim wypadku nierzadko giną pod kołami samochodów. Żółwie morskie to niejedyny przykład niszczącego wpływu światła. W pułapki świetlne wpadają owady, które giną tysiącami, a także sporo zwierząt aktywnych nocą: wiele płazów, ssaków (np. nietoperze) oraz niektóre gady. Z powodu zanieczyszczenia światłem cierpią także zwierzęta o przeważająco dziennym trybie życia. Chociażby ptaki, które mogą gromadzić się przy źródłach światła lub zderzać się z nimi w locie. To z kolei w dużej skali prowadzi do zmian zagęszczenia i składu gatunkowego fauny, a w rezultacie nawet do zagrożenia bioróżnorodności.

Oprócz narażenia na natychmiastową śmierć, światło w nocy prowadzi także do zaburzenia rytmów okołodobowych, znanych szerzej jako wewnętrzne zegary biologiczne.

- Jak sama nazwa wskazuje, powinny one "chodzić jak w zegarku", gdyż regulują praktycznie wszystkie aspekty funkcjonowania organizmów żywych, w tym biochemię, biologię komórek, fizjologię oraz zachowanie. Dlatego też zaburzenie ich pracy może nieść niepokojące skutki zdrowotne - na przykład u ludzi łączy się ze zwiększoną zapadalnością na niektóre nowotwory, a więc i z powolną śmiercią - wskazuje dr Joanna Sudyka. - Ilość odkrytych problemów generowanych przez nocne światło wciąż rośnie: od zaburzeń snu i metabolizmu, poprzez upośledzenie odporności, do gorszej kondycji (np. niższej masy ciała, która u zwierząt jest często związana z obniżonymi perspektywami przeżycia). Niestety, to nie koniec złych wieści, bo temat pozostaje otwarty, a jako że wiele jest w nim niejasności, nie da się jeszcze wskazać wszystkich konsekwencji niewłaściwego funkcjonowania zegarów biologicznych.

Aby lepiej je poznać, potrzeba więcej eksperymentów w naturze. Do takich należy przeprowadzany przez badaczy z Instytutu Nauk o Środowisku UJ eksperyment z nocnym światłem w budkach podczas sezonu lęgowego muchołówki białoszyjej (Ficedula albicollis). Są to niewielkie ptaki migrujące, występujące również w Polsce, które podczas swoich dorocznych migracji realnie spotykają się z zanieczyszczeniem światłem. Daje ono mylne sygnały, zaburzając ich wewnętrzny kompas (utrudnia odbieranie światła gwiazd lub księżyca, którymi się często kierują).

Prowadzone badanie eksperymentalne polega na wprowadzeniu sztucznego światła w nocy w budkach podczas sezonu
lęgowego i zbadanie jego wpływu na zegar dobowy oraz fizjologię u tego gatunku. Co robią naukowcy? Po pierwsze mierzą, jak nocne światło zaburza ptasie rytmy okołodobowe (m.in. ekspresję genów zegara dobowego - czyli w dużym skrócie odkodowanie informacji zawartej w DNA i tworzenie na jej podstawie białek). Po drugie - określają związane z tymi zaburzeniami poziomy hormonów (melatoniny - hormonu snu, greliny - hormonu głodu i kortykosteronu - hormonu stresu).

- Wszystkie te parametry wzajemnie się regulują oraz mają ogromny wpływ nie tylko na fizjologię i zachowanie ptaków, ale całkiem możliwe, że także na ich sukces lęgowy i przeżywanie - wyjaśniają badacze.

Aby poznać ich okołodobowe zmiany, naukowcy muszą pobierać próbki w ciągu dnia oraz w nocy. Podczas wizyty badacze muszą nie tylko ptaki zmierzyć, zważyć czy pobrać krew do badań, ale także zainstalować kamery, aby móc obserwować ich zachowanie w odpowiedzi na sztuczne światło. Wszystko to w jak najkrótszym czasie, żeby nie przeszkadzać zwierzętom bardziej, niż to konieczne. Co więcej, w nocy trzeba dodatkowo uważać, aby nie zaburzyć całego eksperymentu - dlatego też badacze stosują latarki na podczerwień. Po wszystkim ptaki wracają do budek, gdzie czekają aż będą gotowe do wylotu, a naukowcy - do laboratorium, w którym z zebranych danych wyłuskują odpowiedzi na zadane pytania.

Naukowcy tłumaczą, że mają szansę m.in. ustalić, czy ekspozycja na światło może mieć wpływ na wykluwanie się i późniejszy rozwój ptaków.

Badania te, realizowane w ramach projektu "Zegary biologiczne w naturze. Wpływ sztucznego światła na rytmy okołodobowe u ptaków migrujących", są finansowane przez Narodowe Centrum Nauki. Zakończenie projektu przewidziane jest w połowie 2023 roku.

"Wyniki tego projektu mogą przynieść ważne efekty, ponieważ rosnący wpływ ludzkości na dziką przyrodę jest nie do zakwestionowania, a jednak wciąż dalecy jesteśmy do zrozumienia mechanizmów leżących u jego podstaw. Przeprowadzono wiele badań próbujących wyjaśnić mechanizmy regulujące rytmy okołodobowe. Jednak badania na modelowych kręgowcach (myszach, szczurach) lub bezkręgowcach (muszki owocowe), mimo że dostarczają bezcennych spostrzeżeń, mogą mieć ograniczone znaczenie jako analogia zegara ludzkiego. Ze względu na dzienny tryb życia, zdolności poznawcze, socjalne i wrażliwość na melatoninę, ptaki stanowią doskonały model do tego celu" - czytamy w opisie projektu, którego kierownikiem jest dr Joanna Sudyka.

Dlaczego tak dużo kobiet nie pracuje?

od 16 lat

Dołącz do nas na Facebooku!

Publikujemy najciekawsze artykuły, wydarzenia i konkursy. Jesteśmy tam gdzie nasi czytelnicy!

Polub nas na Facebooku!

Kontakt z redakcją

Byłeś świadkiem ważnego zdarzenia? Widziałeś coś interesującego? Zrobiłeś ciekawe zdjęcie lub wideo?

Napisz do nas!

Polecane oferty

Materiały promocyjne partnera
Wideo

Materiał oryginalny: Kraków. Jak światło w nocy wpływa na dzikie zwierzęta? Badania eksperymentalne naukowców z UJ - Gazeta Krakowska

Wróć na krakow.naszemiasto.pl Nasze Miasto