夜間人造光是現(xiàn)代城市環(huán)境中常見(jiàn)的光污染源。漁業(yè)生產(chǎn)的精準(zhǔn)捕撈和養(yǎng)殖環(huán)境營(yíng)造、水電環(huán)保的過(guò)魚(yú)設(shè)施燈光誘趨魚(yú)、水域沿岸城市的燈光秀和街道照明等，均屬于夜間人造光范疇。夜間人造光的光譜組成與自然光源不同。隨著LED等現(xiàn)代照明技術(shù)的普及，夜間人造光光譜范圍更廣泛，對(duì)自然環(huán)境的影響更深遠(yuǎn)。既往研究表明，夜間人造光會(huì)擾亂陸生生物的晝夜節(jié)律，但水生脊椎動(dòng)物影響及其代際效應(yīng)尚不清楚。斑馬魚(yú)作為廣泛應(yīng)用的模式生物，具有高度敏感的光感受器，是研究光污染影響的理想對(duì)象。
近日，中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所研究員段明團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合德國(guó)馬克斯-普朗克動(dòng)物行為研究所、瑞典農(nóng)業(yè)科學(xué)大學(xué)的科研人員，基于自主搭建的水生動(dòng)物多模態(tài)（行為&形態(tài)）智能分析技術(shù)平臺(tái)，揭示了不同光譜的夜間人造光對(duì)斑馬魚(yú)行為的影響，闡明了這一影響的代際傳遞效應(yīng)。該成果為探討光污染對(duì)水生生物的生態(tài)適應(yīng)性影響提供了新見(jiàn)解。相關(guān)研究成果以Behavioural and transgenerational effects of artificial light at night (ALAN) of varying spectral compositions in zebrafish (Danio rerio)為題，在線發(fā)表在《總體環(huán)境科學(xué)》（Science of The Total Environment）上。
為研究不同光譜的夜間人造光對(duì)斑馬魚(yú)行為的影響，該團(tuán)隊(duì)基于上述智能分析技術(shù)平臺(tái)精確控制光譜條件，將雌性斑馬魚(yú)暴露于10種不同波長(zhǎng)的單色LED光源之下。波長(zhǎng)覆蓋紫外線365nm到紅光660nm以及標(biāo)準(zhǔn)白光4500K。實(shí)驗(yàn)持續(xù)10天，涉及對(duì)成年斑馬魚(yú)及其后代仔魚(yú)的行為分析。該研究量化了斑馬魚(yú)的多項(xiàng)行為指標(biāo)即總游泳距離、區(qū)域停留時(shí)間、焦慮行為。進(jìn)一步，該研究測(cè)量了這些暴露雌魚(yú)的后代在正常光照條件下的移動(dòng)距離和活躍度，以剖析夜間人造光對(duì)下一代行為的潛在影響。
研究表明，所有波長(zhǎng)的夜間人造光均增加了個(gè)體和群體斑馬魚(yú)的趨壁行為并表現(xiàn)出焦慮效應(yīng)，但短波長(zhǎng)光的影響更顯著。進(jìn)而，研究發(fā)現(xiàn)，即使斑馬魚(yú)的后代未直接暴露于夜間人造光下，其母代受到的光照影響仍通過(guò)代際效應(yīng)傳遞，導(dǎo)致子代的運(yùn)動(dòng)行為發(fā)生改變。這一跨代效應(yīng)表明，現(xiàn)代城市的燈光秀、漁業(yè)生產(chǎn)的燈光誘捕以及過(guò)魚(yú)設(shè)施的燈光集誘魚(yú)等現(xiàn)代技術(shù)均可能對(duì)魚(yú)類(lèi)的行為和適應(yīng)性產(chǎn)生跨代的長(zhǎng)期影響。
研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)（B類(lèi)）等的支持。
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