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夜间的光污染严重破坏了珊瑚的繁殖周土豆下载安装期

生物 2022-02-04 00:03:18

巴尔-伊兰大学 研究人员在三个月的时间里研究了印度-太平洋两种珊瑚的生殖周期,发现光污染导致配子发生延迟和配子释放不同步

随着全球向发光二极管照明的转变以及沿海地区人口的快速增长,研究人员表示,为了保护已经受到各种其他威胁威胁的珊瑚礁,必须考虑人造光的有害影响

图片:配子在产卵夜释放到水中(对照珊瑚)

信用:查理·利森 研究人员在三个月的时间里研究了印度-太平洋两种珊瑚的生殖周期,发现光污染导致配子发生延迟和配子释放不同步

为了阐明这些发现,他们制作了第一张全球地图,突出了世界上受夜间人造光威胁最大的地区

这种光污染影响评估有助于将一个重要变量纳入人类活动区附近的珊瑚礁保护规划

地球自转产生的每日明暗循环对生物学至关重要

海洋生物,尤其是珊瑚礁,依赖于阳光和月光的自然光循环来调节各种生理、生物和行为过程

由强大的路灯、广告牌、体育和工业设施、酒店和办公楼产生的人造光有效地延长了工作和休闲活动的时间

尽管夜间人造光是人类最重要的技术进步之一,但自然光周期的改变对地球生态系统有许多不良影响

这些包括天光、光线侵入、眩光和过度照明,统称为光污染

由于世界各地海洋沿海地区的城市发展速度很快,光污染可能会进一步威胁到已经严重退化的珊瑚群落

由以色列巴尔-伊兰大学的研究人员领导的一项新研究表明,光污染如何对两种珊瑚物种的生殖周期产生负面影响

研究人员在三个月的时间里研究了印度-太平洋两种珊瑚的生殖周期,发现光污染导致配子发生延迟和配子释放不同步

随着全球向发光二极管照明的转变以及沿海地区人口的快速增长,研究人员表示,为了保护已经受到各种其他威胁威胁的珊瑚礁,必须考虑人造光的有害影响

图片:配子在产卵夜释放到水中(对照珊瑚)

信用:查理·利森 珊瑚的生殖周期(精子和卵子的发育)由一年中几个月的生物节律控制,与自然环境条件相协调

最后,配子(精子和卵子)被释放到水中进行体外受精

导致同步产卵的机制被认为是由外源(即

e

环境)和内源性装置(I

e

,生物钟)

成功的配子生产和受精、存活后代的发育以及新珊瑚的存活可能是补充退化珊瑚礁的最重要的过程

此外,有性生殖维持珊瑚种群,并支持进化过程,这可能会增强适应性

这项研究刚刚发表在《当代生物学》杂志上,研究人员收集并追踪了来自印度-太平洋的两种珊瑚物种——千层云珊瑚和数字化云珊瑚

九十个菌落被转移到位于菲律宾一个没有光污染的地区的博利瑙海洋实验室

蚁群被放置在室外的水槽中,暴露在自然阳光、月光和海水中

阳光照射被调整到珊瑚在5米的采集深度所经历的同等水平

珊瑚群落分为三组:两个实验组和一个对照组

每组由来自每个顶孢属物种的15个菌落组成,随机分成三个罐

实验组用具有冷(黄色,蓝光较少)和暖(白色,蓝光较多)光谱的发光二极管灯处理

三个月来,从日落到日出,发光二极管灯每天都被激活

对照组暴露在与实验组相同的条件下(自然日光、月光阶段),但晚上没有补充光

叶绿素荧光产量每月评估一次,作为群体健康的指标

结果清楚地表明,光污染导致配子发生延迟和配子释放不同步,强调太阳和月球的自然周期性光照的重要性,作为提示产卵同步性和配子发生过程的关键因素

「两种主要珊瑚品种都受到生态光污染的影响

他们在生殖状态中表现出不同步,这反映在每个息肉的卵母细胞数量、配子发生和配子成熟上,”该研究的主要作者教授说

柳文欢·利维,来自巴尔-伊兰大学的米娜和艾弗拉德·古德曼生命科学学院

“这进一步反映在种群水平上,只有暴露在自然光周期下的珊瑚成功地实现了产卵同步

冷光和暖光对配子发生周期有相似的影响,”利维补充说

利维在埃拉特大学间海洋科学研究所和特拉维夫大学团队成员因巴尔·阿亚隆和博士的参与下领导了巴尔-伊兰的研究

雅伊莱·罗森博格和团队领导帕特里克·卡巴坦(来自菲律宾大学海洋科学研究所)以及光污染专家Dr

克里斯托弗·凯巴和博士

德国GFZ地球科学研究中心的海尔格·库奇利

研究人员在三个月的时间里研究了印度-太平洋两种珊瑚的生殖周期,发现光污染导致配子发生延迟和配子释放不同步

随着全球向发光二极管照明的转变以及沿海地区人口的快速增长,研究人员表示,为了保护已经受到各种其他威胁威胁的珊瑚礁,必须考虑人造光的有害影响

视频:配子被释放到水中用于受精

信用:查理·利森 为了阐明他们的发现在全球范围内的相关性,研究人员制作了一张首个此类全球地图,突出了受艾伦威胁最大的地区,包括加勒比海、太平洋和印度洋

一个突出的例子是红海北部的亚喀巴/埃拉特湾,那里靠近海岸的地方有大量的城市照明

这里,受影响最小的区域比自然夜空亮47%,最大亮度达到60倍

随着全球向蓝光发射更高的发光二极管照明转变,更多的近岸珊瑚礁可能会受到人造光的影响,因为蓝光会穿透到更深的水中

这种光谱变化预计将因沿海地区目前的快速人口增长而扩大

Levy和他的团队的研究结果表明,在人类活动区域附近的珊瑚礁保护计划中,必须考虑人造光,红外光污染影响评估有助于将一个重要变量纳入珊瑚礁保护规划

在后续的研究中,利维希望确定是否有更适应光污染的珊瑚,如果有,是什么机制导致了它们的复原力

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