使用社交账号登陆

当前位置: 主页 > 前沿 > 地球 • 自然

城市夜晚天空过于明亮,对鸟类可不是好事

时间: 2015年12月10日 | 作者: admin | 来源: 环球科学(huanqiukexue.com)
自然生存的鸣禽在白色路灯下筑巢时其应激激素水平会有所上升。但研究发现,不同光谱造成的生理效应不同,这表明使用特定颜色光谱的路灯可以减轻光污染对野生动物的影响。

1.jpg

一只成年大山雀在给幼鸟喂食。图片来源:the Netherlands Institute of Ecology/Biology Letters 2015


一篇8月26日发表在《生物学报》(Biology Letters)的论文称,当城市中的野生鸣禽在路灯下筑巢时,其血液中应激激素皮质酮的水平会有所上升。较高浓度的皮质酮会增加成鸟过早离弃其巢、蛋和幼鸟的可能性。该研究还调查了其他颜色的人造光对野生鸟类的影响,并发现鸟巢离红灯灯柱越远,鸟类体内的皮质酮水平就越低。这项研究表明,通过使用特定色光的路灯来减少夜间照明对野生动物的干扰影响或许可行。


“夜间照明正在世界范围内愈加泛滥,但对于这一现象给野生动物带来的影响我们却知之甚少。”论文的作者之一,荷兰生态研究所(NIOO-KNAW)博士后、行为生态学家Kamiel Spoelstra说。


“我从小就对蝙蝠、老鼠和貂之类的夜行性动物感兴趣,因此我总在夜晚去森林里。且不说人造光确实会影响到许多动物这一事实……人造光通常扰乱了夜间栖息地,也扰乱了我们自身对于夜晚的真实体验。”Spoelstra博士在电子邮件中写道。


研究表明,已有多种野生动物的行为因夜间光污染而明显改变。例如,刚孵化出的海龟会向内陆而不是大海爬行;昆虫将它们短暂的生殖期浪费在围着路灯转上面;鸣禽报春的时间越来越提前;数以百万计的野生鸟类因夜间撞向发光建筑物而死,而候鸟越发容易在它们的季节性旅途中迷失方向。简而言之,生活在城市及周边的野生动物生活会遭到城市灯光的影响,寿命也可能因之而缩短。


但是白光是由各种可见色光组成的,其中的任何一种颜色都可能对鸟类产生不同的生理效应。至少有一些证据可以证明这一点:2000年发表的一篇文章称,长波长光(红光)给笼中鸣禽带来的光刺激比短波长光(蓝光)要强(文章由Kumar,Rani和Malik合作)。光刺激会使鸟类加快开始繁殖。这一现象引出了一个问题:所有色光对鸟类都有同样的影响吗?


为了更好地了解不同颜色(不同波长)的夜间人造光是如何影响野生鸣禽的,由荷兰生态研究所博士后、综合生理学家Jennifer Ouyang带领的国际科学家团队来到荷兰寻找答案。


研究人员设计了一系列实验,在日落到日出这段时间里对8个区域进行人工照明。每一区域划4个样带,每个样带长100米且装有五个4米长的灯柱。每一样带是用白色、红色或绿色的LED灯照明还是作为无照明的“对照”组都是随机安排的。每个样带内安置了9个专为大山雀(Parus major)设计的巢箱,这些巢箱与灯柱的距离不一。


2.jpg

该实验中用到的三种色光。(左为白光,中为红光,右为绿光。)图片来源: Kamiel Spoelstra/Jenny Q. Ouyang et al./Biology Letters 2015


为了测量繁殖鸟类血浆中应激激素皮质酮的浓度,研究人员在幼鸟10到12天大时在其巢箱中捕捉成鸟。少量血样在捕获后三分钟内采集完毕,并放在冰上保存以防止血浆分层。皮质酮水平的测量工作则是在实验室内完成。


研究人员发现,光照的颜色,以及颜色与最近灯柱距离的交互作用对亲代鸟的血浆皮质酮水平影响显著(如图1):


3.jpg

不同颜色的光及巢箱距离路灯的最小距离对皮质酮水平的影响:(a)黑暗状态下,(b)绿光,(c)红光,(d)白光。图中回归线表示模型中距离与光的交互作用显著,纵轴皮质酮水平标准误差±1。图片来源:Jenny Q. Ouyang et al./Biology Letters 2015


研究人员发现,基本上,在白光下(图1d)筑巢的鸣禽皮质酮水平会高于在绿光(图1b)或黑暗中(图1a)筑巢的鸣禽。且筑巢在红灯灯柱附近(图1c)的鸟儿比距离灯柱较远的鸟皮质酮水平要高出很多,这与白光下(图1d)得到的结果相似,但论黑暗(图1a)和绿光(图1b)条件则没有这种明显的距离效应。另外,由于红光产生的影响会随巢箱到光源的距离增加而明显削弱,研究人员认为对鸟类来说红光也许不像其他色光那么强烈。


有趣的是,野外鸣禽在白灯下筑巢时,其皮质酮水平的上升幅度与测量得到的实验鼠的反应结果相似(1966年Scheving和Pauly的实验),尽管实验鼠属于会不可避免接触到灯光的人工饲养动物。


研究人员还发现,亲代鸟是否会顺利喂养至少一只幼鸟与其皮质酮水平无关,与光照和巢箱到灯柱的距离也无关。但当研究团队在分析中排除育雏失败的情况后,他们发现高水平皮质酮的成鸟喂养的后代数量比低水平皮质酮的要少(如图2):


 4.jpg

顺利喂养的幼鸟数与光处理下个体皮质酮水平的关系。图片来源:Jenny Q. Ouyang et al./Biology Letters 2015


城市规划者可以使用对野生动物伤害最小的色光。“随着夜灯在全球范围内的增加,政府机构、环保主义者和科学家正在寻找将光污染影响最小化的途径。”Ouyang博士在电子邮件中写道。


这些数据显示,不同色光对野生动物产生的生理效应可能会截然不同,但难点是确认哪一种色光造成的伤害最小。


“白灯下筑巢的鸟儿皮质酮水平较高,与捕捉及束缚应激时类似。使用不同色光,譬如红光或绿光,可以将夜灯造成的生理影响最小化。”Ouyang博士解释道。


当然,人类也是动物,所以使用不同颜色的城市路灯对人类也会有影响。例如,“对人类而言,蓝光比其他色光更能抑制褪黑素(调节昼夜节律的激素)的分泌”。Ouyang博士说。


这项研究首次表明光污染会增加野生鸣禽体内的皮质酮水平,并且不同色光造成的生理效应不同。因此,使用不同颜色的路灯可能会降低光污染对野生动物的伤害。(撰文:GrrlScientist  翻译:彭瑛  审校:叶丛)


原文链接:

http://www.theguardian.com/science/grrlscientist/2015/aug/26/urban-songbirds-stress-hormones-light-pollution