Melatonine regelt de lichaamsklok - hoge melatoninespiegels zorgen ervoor dat we ons 's avonds moe voelen. Echter, het hormoon speelt ook een belangrijke rol in het biologische ritme van dieren. Kunstlicht 's nachts - lichtvervuiling - kan de aanmaak van melatonine in vissen onderdrukken, zelfs bij zeer lage lichtintensiteiten, een bevinding vastgesteld door onderzoekers van het Leibniz-Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries (IGB).

Melatonine reguleert het dag-nachtritme bij mensen en gewervelde dieren. organen, weefsel en cellen stellen hun interne klok in afhankelijk van het niveau van dit hormoon. Als resultaat, melatonine regelt ook processen zoals voortplanting en groei. Gewervelde dieren en mensen detecteren verschillen in omgevingshelderheid via fotoreceptoren, bijv. op het netvlies van het oog. Fel licht dat door deze receptoren wordt waargenomen, onderdrukt de aanmaak van melatonine, terwijl het hormoonniveau tijdens de donkere fase verhoogd is. Kunstlicht 's nachts kan het melatoninegehalte verstoren.

Het team van IGB-onderzoekers onderzocht de melatonineproductie in Europese baars. Tijdens de Dag, alle vissen werden blootgesteld aan daglicht. 's Nachts, verlichting varieerde afhankelijk van de groep:de controlegroep bracht de nacht door in volledige duisternis, terwijl de andere drie groepen werden blootgesteld aan lichtintensiteiten van 0,01, 0,1 en 1 lux. Na tien dagen, de wetenschappers maten de melatoninespiegels met tussenpozen van drie uur gedurende een periode van 24 uur. Het resultaat:zelfs de laagste lichtintensiteit van 0,01 lux was voldoende om de melatonineproductie te onderdrukken; hogere lichtintensiteiten leidden tot een steeds sterkere geleidelijke vermindering van melatonine.

Ter vergelijking, verlichtingsintensiteiten waaraan organismen 's nachts worden blootgesteld:op een kristalheldere nacht, verlichtingsintensiteit is minder dan 0,001 lux. Op een nacht met volle maan, hij meet maximaal 0,3 lux. Hemelgloed boven een stad kan verlichtingsintensiteiten tot 1 lux en meer bereiken, en straatverlichting kan oplopen tot 150 lux.

Zelfs nachtelijke stedelijke luchtgloed onderdrukt de vorming van melatonine

"Het verbazingwekkende is dat de intensiteit van de stedelijke luchtgloed voldoende is om de melatonineproductie in vissen te onderdrukken, ", aldus hoofdauteur Franziska Kupprat van IGB. Grote gebieden over de hele wereld worden getroffen door dit soort lichtvervuiling. Dit komt doordat het licht van verlichtingsinstallaties de lucht in straalt, en weerkaatst op wolken en deeltjes, het creëren van een significante hemelgloed die verder reikt dan de werkelijke lichtstraal van de lichtbron.

De lichtintensiteit had geen invloed op het ritme van de melatonineproductie. Alle exemplaren vertoonden in de loop van de middag een verhoogde melatoninevorming, 's nachts pieken.

"Eerdere studies hebben aangetoond dat hogere intensiteiten van nachtlicht, zoals 10 en 100 lux, hebben ook invloed op het melatonineritme in de baars. Dit komt doordat de melatonine die 's nachts wordt geproduceerd zo sterk is afgenomen dat het niet meer afweek van de overdag gemeten lage waarden, " verklaarde IGB's Dr. Franz Hölker.

Vissen brengen een groot deel van hun leven slapend door, hoewel dit niet duidelijk is omdat ze geen oogleden hebben. Zoals met alle levende wezens, vissen hebben slaap nodig om te regenereren. IGB-professor Werner Kloas, hoofdonderzoeker van het onderzoek, verklaarde de effecten van verstoorde melatoninespiegels:"Onze eerdere onderzoeksmethoden stellen ons niet in staat om te beoordelen of stedelijke vissen een gebrek aan slaap ervaren door lichtvervuiling. we nemen aan dat dit het geval is omdat melatonine een belangrijke factor is die de slaap van gewervelde dieren beïnvloedt, inclusief vis. Eén ding is zeker:andere lichaamsfuncties zoals immuunafweer, groei en voortplanting kunnen verstoord worden door een veranderde melatonineproductie."