城市燈光讓昆蟲在夜間保持清醒

大阪——一項(xiàng)新的研究表明，城市地區(qū)夜間照明(光污染)和熱量的增加如何擾亂昆蟲的冬眠期。

“這項(xiàng)研究著眼于一種叫做類似肉蠅的肉蠅，但結(jié)果可能適用于任何依賴可預(yù)測環(huán)境信號(hào)進(jìn)行生物過程(如生長、生殖行為、睡眠和遷徙)的動(dòng)物物種，”助理教授 Ayumu Mukai 說Setsunan 大學(xué)的教授和該研究的主要作者。與大阪城市大學(xué)的 Shin Goto 教授合作，他們的研究結(jié)果發(fā)表在皇家學(xué)會(huì)開放科學(xué)雜志上。

探索城市化生態(tài)效應(yīng)的一種常見方法是調(diào)查城市及周邊地區(qū)物種生命周期的變化。城市變暖和夜間人造光是這方面影響最大的兩個(gè)因素。由于城市變暖可使地表溫度升高 5 - 9°C，因此臨界熱優(yōu)化值較低的物種，即在較低環(huán)境溫度下發(fā)生的生長和發(fā)育等生物過程，會(huì)受到不成比例的影響。由于一天和一年中的大波動(dòng)，溫度可能是物種決定何時(shí)睡覺、繁殖、遷徙等的不可靠線索，通過監(jiān)測晝長，使這一線索成為對(duì)季節(jié)性變化的生物反應(yīng)的補(bǔ)充——這種能力稱為光周期。

Shin Goto 說：“認(rèn)識(shí)到城市化給昆蟲實(shí)際生活的地方帶來的條件將是減輕任何負(fù)面影響的一大進(jìn)步。”為了理解這一點(diǎn)，該團(tuán)隊(duì)在室內(nèi)和室外進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。由于S. similis通常在秋季進(jìn)入冬眠，因此在 10 月的兩個(gè)平均溫度(20°C 和 15°C)下，蒼蠅會(huì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室冬眠，不同的照度水平可以模擬明亮的城市到黑暗的農(nóng)村地區(qū)。他們發(fā)現(xiàn)，隨著光照增加和溫度從 15°C 增加到 20°C，進(jìn)入冬眠的蒼蠅百分比會(huì)降低——這表明城市地區(qū)的較高溫度與較高的夜間光照相關(guān)。

在野外，該團(tuán)隊(duì)在兩個(gè)城市地點(diǎn)測量了昆蟲何時(shí)進(jìn)入冬眠：一個(gè)地點(diǎn)夜間照明約為 0.2 勒克斯(晴朗天空中滿月的亮度)，另一個(gè)地點(diǎn)夜間照明約為 6 勒克斯，這意味著相當(dāng)于晚上的居民區(qū)或街道。在黑夜的地點(diǎn)，大多數(shù)蒼蠅在 10 月至 11 月之間進(jìn)入冬眠，而在夜間光線增加的地點(diǎn)，它們直到 11 月之后才進(jìn)入冬眠。該團(tuán)隊(duì)還將照度約為 0.2 勒克斯的城市地區(qū)與幾乎為 0 勒克斯的農(nóng)村地區(qū)進(jìn)行了比較。農(nóng)村地區(qū)的蒼蠅進(jìn)入冬眠的百分比從 9 月下旬開始增加，比城市地區(qū)提前約 3 周。城市的溫度也高出 2.5°C，這被認(rèn)為是冬眠延遲的原因。

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