Световое загрязнение отрицательно влияет на некоторые статичные морские организмы

© ПМЛ

Новое исследование выявило вредное влияние искусственного освещения в ночное время на неподвижный вид — актинию змееголовую.

Исследование « Нарушение симбиотической актинии световым загрязнением: нелинейные эффекты на зооксантеллы и молекулярные индикаторы » было опубликовано в журнале Science of the Total Environment и является результатом совместных усилий Университета острова Принца Эдуарда, Плимутской морской лаборатории и Университета Эксетера.

Проблема искусственного освещения ночью (ALAN) быстро становится все более значимой. Однако все еще существуют значительные пробелы в исследованиях, прежде чем будет достигнуто хорошее понимание того, как ALAN влияет на ряд морских организмов, особенно в сочетании с другими стрессорами.

Важно понимать эти воздействия не только в свете многочисленных давлений, с которыми сталкиваются морские организмы, таких как потепление, закисление и загрязнение, но и в связи с тем, что источники ALAN расширяются по всему миру. Фактически, ALAN становится все более распространенным, поскольку биологически значимое световое загрязнение затрагивает почти 76% морского дна вблизи хорошо освещенных городов, и, как прогнозируется, в будущем это число будет увеличиваться.

Исследование продемонстрировало существенное негативное влияние высоких уровней АЛАН на симбиотические водоросли (зооксантеллы), обитающие на анемонах, и на фермент (супероксиддисмутазу), который помогает как анемонам, так и водорослям справляться с окислительным стрессом.

Благодаря интеграции нового исследовательского комплекса Marine Artificial Light at Night Research (MARLAN) от PML с его инновационной экспериментальной системой приливов удалось имитировать естественный свет и приливные условия для морских ежей. Это позволило анемонам акклиматизироваться до введения экспериментальных уровней ALAN.

По сравнению с естественными условиями, у анемонов, подвергшихся воздействию ALAN, при слабом воздействии ALAN (10 лк) наблюдалось значительно большее количество зооксантелл, тогда как при сильном воздействии ALAN (50 лк) их количество было значительно ниже.

10 лк примерно эквивалентны уровню освещенности на закате, тогда как 50 лк эквивалентны пасмурному дню. Для сравнения, хорошо освещенное офисное помещение требует около 300-500 лк.

Предыдущие исследования показали увеличение зооксантелл после воздействия различных спектров света, которое обращалось вспять при более высокой интенсивности ALAN (50 лк), что приводило к резкому снижению числа симбионтов, даже ниже контрольных уровней. Другое исследование показало, что скорость роста зооксантелл увеличивалась с интенсивностью света до порогового значения, а затем снижалась.

Эти исследования предполагают, что после достижения порогового значения фотоингибирование и повреждение фотосинтетического аппарата были причинно связаны с потерей симбионтов. Скорость фотосинтеза не измерялась в этом последнем исследовании, но очевидная потеря зооксантелл при более высоких уровнях ALAN предполагает, что действует аналогичный механизм.

Анемоны, подвергшиеся воздействию низких уровней ALAN, показали снижение концентрации SOD по сравнению с контрольными образцами, но более высокие уровни ALAN вызвали резкое увеличение концентрации SOD на 350%. Поскольку анемоны демонстрировали признаки обесцвечивания, исследовательская группа интерпретировала это как физиологическую реакцию, включающую снижение количества зооксантелл значительно ниже контрольных уровней и параллельное повышение SOD для преодоления стресса.