Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Скотобиология - это изучение биологии, непосредственно и конкретно подверженной влиянию темноты , в отличие от фотобиологии , которая описывает биологические эффекты света .

Обзор [ править ]

Наука скотобиология объединяет под одним описательным заголовком широкий спектр подходов к изучению биологии тьмы. Сюда входит работа над воздействием темноты на поведение и метаболизм животных, растений и микробов . Некоторые из этих работ продолжаются более века и закладывают основу для понимания важности темного ночного неба не только для людей, но и для всех биологических видов.

Подавляющее большинство биологических систем эволюционировали в мире чередования дня и ночи и безвозвратно адаптировались к ежедневным и сезонным изменениям света и темноты и зависели от них. Свет необходим для многих видов биологической деятельности, таких как зрение и фотосинтез . Это фокус науки фотобиологии. Но наличие непрерывных периодов темноты, а также их чередование со светом не менее важно для биологического поведения. Скотобиология изучает положительные реакции биологических систем на присутствие темноты, а не только отрицательные эффекты, вызванные отсутствием света.

Эффекты тьмы [ править ]

На многие виды биологической и поведенческой деятельности растений , животных (включая птиц и земноводных ), насекомых и микроорганизмов либо негативно влияет световое загрязнение в ночное время, либо они могут эффективно функционировать только во время или в результате ночной темноты. Такая деятельность включает добычу пищи , размножение и социальное поведение высших животных, амфибий и насекомых, на которые по-разному влияет световое загрязнение окружающей среды. [1]Это не просто фотобиологические явления; световое загрязнение действует, прерывая критические процессы, требующие темноты.

Но, пожалуй, самые важные скотобиологические явления связаны с регулярным периодическим чередованием света и тьмы. Они включают в себя размножение у ряда животных, контроль цветения и введение зимнего покоя у многих растений, а также оперативный контроль иммунной системы человека . Во многих из этих биологических процессов критической точкой является продолжительность периода темноты, а не периода света. Например, растения «короткого дня» и «длинного дня» фактически означают «длинную ночь» и «короткую ночь» соответственно. Другими словами, растения измеряют продолжительность не светового периода, а темного периода. [2] Одно из последствий искусственного светового загрязнения [3]состоит в том, что даже короткие периоды относительно яркого света в течение ночи могут помешать растениям или животным (включая людей) измерить продолжительность темного периода и, следовательно, вести себя нормальным или требуемым образом. Это критически важный аспект скотобиологии и одна из основных областей изучения реакции биологических систем на темноту.

Обсуждая скотобиологию, важно помнить, что темнота (отсутствие света) редко бывает абсолютной. Важным аспектом любого скотобиологического явления является уровень и качество ( длина волны ) света, которые ниже порога обнаружения для этого явления и в любом конкретном организме. Эта важная переменная в скотобиологических исследованиях не всегда должным образом отмечается или исследуется. Ночью наблюдается значительный уровень естественного светового загрязнения, в том числе лунный свет.обычно самый сильный. Например, растения, которые полагаются на длину ночи для программирования своего поведения, имеют способность игнорировать полнолуние в течение темной ночи. Если бы эта способность не развивалась, растения не смогли бы реагировать на изменение продолжительности ночи для таких программ поведения, как начало цветения и наступление периода покоя. С другой стороны, некоторые модели поведения животных сильно реагируют на лунный свет. Таким образом, в любом скотобиологическом исследовании очень важно определить пороговый уровень света, который может потребоваться, чтобы помешать или свести на нет нормальный образ активности темной ночи .

Этимология [ править ]

В 2003 году на симпозиуме по экологии ночи, состоявшемся в Мускоке , Канада , дискуссия была сосредоточена вокруг многих эффектов ночного светового загрязнения на биологию широкого круга организмов, но она вышла далеко за рамки этого, описав темноту как биологический императив функционирования биологических систем. [1] Презентации были сосредоточены на абсолютной потребности в темноте для многих аспектов нормального поведения и метаболизма многих организмов, а также для нормального развития их жизненных циклов . Поскольку не было подходящего термина для описания основной темы Симпозиума, термин « скотобиология»был представлен. Слово происходит от греческого scotos , σκότος, «темный», и относится к фотобиологии , которая описывает биологические эффекты света (φῶς, фос ; корень: φωτ-, фото- ). Термин скотобиология, по-видимому, ранее не использовался, хотя родственные термины, такие как скототропизм [4] и скотофил [5] , появлялись в литературе.

См. Также [ править ]

  • Движение темного неба
  • Заповедник темного неба
  • Экологическое световое загрязнение
  • Световые эффекты на циркадный ритм
  • Фотопериодизм
  • Яркость неба

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б Экология ночи. Международный симпозиум: темнота как биологический императив. Мускока, Канада, 22–24 сентября 2003 года; Председатель, Питер Л.Е. Геринг. Материалы доступны на сайте www.muskokaheritage.org/ecology-night/
  2. ^ Bidwell, RGS 1979. Plant Physiology, Макмиллан Publishing Co., Inc., НьюЙорк.
  3. ^ «Экологические последствия искусственного ночного освещения», под редакцией Кэтрин Рич и Трэвис Лонгкор, опубликовано Island Press, 2006, 458pp, ISBN  1-55963-129-5 .
  4. ^ Стронг, Д. Р. и Рэй, Т. С. (1975). Science 190, # 4216, стр. 804-806.
  5. ↑ Работа Э. Баннинга, описанная в (4), также К. К. Хамнера, рецензированная в Evans, LT (1963). Экологический контроль роста растений, Academic Press, Нью-Йорк.
  • Лонгкор, Трэвис; Рич, Кэтрин (2004). «Экологическое световое загрязнение» (PDF) . Границы экологии и окружающей среды . 2 (4): 191–198. DOI : 10,1890 / 1540-9295 (2004) 002 [0191: ЧЭЛ] 2.0.CO; 2 . ISSN  1540-9295 .