Влияние светового загрязнения на биологические ритмы млекопитающих

Екатерина Петровна Антонова, Виктор Александрович Илюха, Ekaterina Antonova, Viktor Ilyukha

Аннотация


Благодаря развитию новых технологий освещения, их удешевлению и быстрому внедрению уровень искусственной освещенности в ночное время (Artificial Light At Night, ALAN) во всем мире увеличивается. Анализ современной научной литературы показывает, что ALAN и, как следствие, световое загрязнение оказывают значительное влияние на эндогенные циркадные ритмы физиологических, биохимических и поведенческих функций у млекопитающих. Информация о свете фиксируется светочувствительными нервными клетками сетчатки глаза и поступает в центральные циркадные биологические часы – супрахиазматические ядра (СХЯ) передней части гипоталамуса. Сигналы от СХЯ поступают во все клетки организма, в том числе в пинеальную железу, которая, в свою очередь, участвует в регуляции биологических ритмов посредством гормона мелатонина. Выявлено, что ALAN, ингибируя синтез мелатонина, приводит к нарушению поведения и смещению сроков размножения у диких млекопитающих. Несмотря на активные исследования в данной области, вопрос о роли пинеальной железы и мелатонина в механизмах адаптивных реакций у млекопитающих при воздействии света в ночное время изучен недостаточно. В настоящем обзоре обсуждается необходимость дальнейших комплексных исследований воздействия ALAN на млекопитающих.


Ключевые слова


световое загрязнение; воздействие света ночью; биологические ритмы; циркадные ритмы; мелатонин

Полный текст:

PDF

Литература


Anisimov V. N., Popovich I. G., Zabezhinski M. A., Anisimov S. V., Vesnushkin G. M., Vinogradova I. A. Melatonin as antioxidant, geroprotector and anticarcinogen // Biochim. Biophys. Acta. 2006. Vol. 1757, no. 5-6. P. 573–589. doi: 10.1016/j.bbabio.2006.03.012

Arnold W., Ruf T., Loe L. E., Irvine R. J., Ropstad E., Veiberg V., Albon S. D. Circadian rhythmicity persists through the Polar night and midnight sun in Svalbard reindeer // Sci. Rep. 2018. Vol. 8. Art. 14466. doi:10.1038/s41598-018-32778-4

Bengsen A. J., Leung L. K.-P., Lapidge S. J., Gordon I. J. Artificial illumination reduces bait-take by small rainforest mammals // Appl. Anim. Behav. Sci. 2010. Vol. 127. P. 66–72. doi: 10.1016/j.applanim.2010.08.006

Chowdhury D., Wang C., Lu A.-P., Zhu H.-L. Understanding quantitative circadian regulations are crucial towards advancing chronotherapy // Cells. 2019. Vol. 8, no. 8. Art. 883. doi: 10.3390/cells8080883

Crosby P., Partch C. L. New insights into non-transcriptional regulation of mammalian core clock proteins // J. Cell Sci. 2020. Vol. 133, no. 18. Art. jcs241174. doi: 10.1242/jcs.241174

Dimovski A. M., Griffiths S. R., Fanson K. V., Eastick D. L., Robert K. A. A light-exploiting insectivorous bat shows no melatonin disruption under lights with different spectra // R. Soc. Open Sci. 2023. Vol. 10,no. 3. Art. 221436. doi: 10.1098/rsos.221436

Dimovski A. M., Robert K. A. Artificial light pollution:Shifting spectral wavelengths to mitigate physiological and health consequences in a nocturnal marsupial mammal // J. Exp. Zool. A Ecol. Integr. Physiol. 2018. Vol. 329, no. 8-9. P. 497–505. doi: 10.1002/jez.2163

Do M. T. H. Melanopsin and t he intrinsically photosensitive retinal ganglion cells: biophysics to behavior // Neuron. 2019. Vol. 104, no. 2 P. 205–226. doi:10.1016/j.neuron.2019.07.016

Emet M., Ozcan H., Ozel L., Yayla M., Halici Z., Hacimuftuoglu A. A review of melatonin, its receptors and drugs // Eurasian J. Med. 2016. Vol. 48, no. 2. P. 135–141. doi: 10.5152/eurasianjmed.2015.0267

Falchi F., Furgoni R., Gallaway T. A., Rybnikova N. A., Portnov B. A., Baugh K., Cinzano P., Elvidge C. D. Light pollution in USA and Europe: The good, the bad and the ugly // J. Environ. Manage. 2019. Vol. 248. Art. 109227.

doi: 10.1016/j.jenvman.2019.06.128




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eb1964

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019