Вызовы для экспериментальной работы, долгосрочного изучения и воздействия спектрального состава.
Вездесущность светового загрязнения и нынешние возможности спектральной адаптации с применением LED-технологий делает чрезвычайно важным понимание влияния искусственного света на разные этапы жизни птиц и дает возможность предсказывать долгосрочные последствия на популяционном уровне. Непосредственное влияние искусственного света, такое как смертность птиц из-за нарушения миграций или привлечения птенцов светом уже может связано относительно легко. Однако, для того, чтобы смягчить воздействия от продолжительного ночного света на населенных участках необходимо больше исследований. Детальное изучение этого воздействия должно включать последствия (стресс) от искусственного света на физиологию, циркадные и сезонные ритмы, изобилие и синхронизацию видов-жертв на освещенных территориях и влияние на хищников. На сегодняшний день, большинство исследований влияния искусственного света коррелятивные. Для того, чтобы отличать влияние света от других факторов – антропогенного и естественного вместе, существует особая нужда в экспериментальных исследованиях.
Потенциальное направление смягчения – использование света с различным волновым диапазоном [Gaston et al., 2012]. Нам также необходимо поставить полевые эксперименты для изучения влияния разных цветов света на разные этапы жизни птиц. Последнее и наиболее вызывающее – нам нужно посмотреть на долгосрочное влияние, начиная с оценки последствий для здоровья от искусственного света. Это должно быть масштабированно для популяционных последствий и связано с интенсивностью света (как далеко от источников света влияние все еще присутствует). Эти исследования должны включать множество видов, как влияние на виды-жертвы каскадируется через пищевую цепочку.
|
|
|
Чтобы найти ответы на вопросы, расположенные выше, полевые эксперименты недавно начались в Нидерландах, где, в долгосрочном мониторинговом проекте наличие и плотность многих видов и видовых групп наблюдается в экспериментально освещенных местах. На каждом месте (все на опушке леса) всегда проводится 4 процедуры по отдельным трансектам: свет с удаленным зеленым компонентом (зеленоватый), свет с удаленным синим компонентом (красноватый), белый свет и контроль в темноте. Спектры выбраны таким образом, что свет остается пригодным для гражданского использования. Оценка была сделана для видов, присутствовавших до применения освещения и в течение трех лет изменения в видах и в составах видов тщательно мониторится (www.lich-topnatuur.org). Эксперименты как этот ответят на вопрос об экологическом воздействии искусственного света разных длин волн. Однако, нужно намного больше подобных экспериментов, например, в разных местообитаниях, чтобы получить комплексный обзор.
|
|
|
Учитывая степень светового загрязнения – две трети населения мира живут на светозагрязненных территориях – это невероятно, как мало мы знаем об экологическом воздействии светового загрязнения. Пока есть ряд хороших исследований, которые показывают влияние искусственного света на индивидуальное поведение, то, чего не хватает, так это исследований последствий для здоровья от такого влияния и того, как число популяции зависит от светового загрязнения. Только в этом случае мы сможем полностью оценить экологические последствия и принять полезные меры по смягчению.
Благодарности
Мы благодарим Барта Кемпенаерса за его вклад в статью и научных сотрудников проекта «Light on Nature» за совместную работу. Это исследование поддерживалось Голландским Технологическим Фондом STW, являющимся отделом прикладных наук NWO и Технологическую Программу Министерства экономики.
Источники
Bellingham , J. and Foster , R. G. ( 2002 ). Opsins and mammalian
photoentrainment . Cell and Tissue Research , 309 ,
57 – 71 .
Bergen , F. and Abs , M. ( 1997 ). Etho-ecological study of the
singing activity of the Blue Tit ( Parus caeruleus ), Great
|
|
|
Tit ( Parus major ) and Chaffi nch ( Fringilla coelebs ). Journal
of Ornithology , 138 ( 4 ), 451 – 467 .
Bowmaker , J. K. ( 1980 ). Colour vision in birds and the role
of oil droplets . Trends in Neurosciences , 3 ( 8 ), 196 – 199 .
Cassone , V. M. , Paulose , J. , Whitfi eld-Rucker , M. , and Peters
, J. ( 2009 ). Time’s arrow fl ies like a bird: two paradoxes
for avian circadian biology . General and Comparative
Endocrinology , 163 ( 1–2 ), 109 – 116 .
Cinzano , P. , Falchi , F. , and Elvidge , C. D. ( 2001 ). The
fi rst World Atlas of the artifi cial night sky brightness .
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , 328 ( 3 ),
689 – 707 .
Dawson , A. , King , V. M. , Bentley , G. E. , and Ball , G. F.
( 2001 ). Photoperiodic control of seasonality in birds .
Journal of Biological Rhythms , 16 ( 4 ), 365 – 380 .
Dawson , A. ( 2008 ). Control of the annual cycle in birds:
endocrine constraints and plasticity in response toecological variability. Philosophical Transactions of the
Royal Society of London . Series B, Biological Sciences ,
363 ( 1497 ), 1621 – 1633 .
Delhey , K. , Hall , M. , Kingma , S. A. , and Peters , A. ( 2012 ).
Increased conspicuousness can explain the match between
visual sensitivities and blue plumage colours in
fairy-wrens . Proceedings of the Royal Society B: Biological
Sciences , 280 ( 1750 ), doi: 10.1098/rspb.2012.1771 .
Derrickson , K. C. ( 1988 ). Variation in repertoire presentation
in northern mockingbirds . The Condor , 90 ( 3 ),
592 – 606 .
Dwyer , R. G. , Bearhop , S. , Campbell , H. A. , and Bryant , D.
M. ( 2012 ). Shedding light on light: benefi ts of anthropogenic
illumination to a nocturnally foraging shorebird .
Journal of Animal Ecology , 82 ( 2 ), 478 – 485 .
Gaston , K. J. , Davies , T. W. , Bennie , J. , and Hopkins , J.
( 2012 ). Reducing the ecological consequences of nighttime
light pollution: options and developments . Journal
of Applied Ecology 49 ( 6 ), 1256 – 1266 .
Gochfeld , M. ( 1973 ). Confused nocturnal behavior of a
fl ock of migrating yellow wagtails . The Condor , 75 ( 2 ),
|
|
|
252 – 253 .
Goldsmith , T. H. ( 1980 ). Hummingbirds see near ultraviolet
light . Science , 207 , 786 – 788 .
Govardovski˘ı, V. I. , and Zueva, L. V. ( 1977). Visual pigments
of chicken and pigeon . Vision Research , 17 ( 4), 537– 543.
Gwinner , E. ( 1999 ). Rigid and fl exible adjustments to a
periodic environment: Role of circadian and circannual
programs . In N. J. Adams and R. H. Slotow , eds, Proc.
XXII Int. Ornithol. Congr. Durban . BirdLife South Africa;
Johannesburg , South Africa : 1999, pp. 2366 – 2378 .
Hartwig , H. G. , and Van Veen , T. ( 1979 ). Spectral Characteristics
of Visible Radiation Penetrating into the Brain
and Stimulating Extraretinal Photoreceptors . Journal of
Comparative Physiology A , 130 ( 3 ), 277 – 282 .
Hastad , O. , Victorsson , J. , and Odeen , A. ( 2005 ). Differences
in color vision make passerines less conspicuous
in the eyes of their predators , Proceedings of the National
Academy of Sciences USA 102 ( 18 ), 6391 – 6394 .
Hockin , D. , Ounsted , M. , Gorman , M. , Hill , D. , Keller , V. ,
and Barker , M. A. ( 1992 ). Examination of the effects of
disturbance on birds with reference to its importance in
ecological assessments . Journal of Environmental Management
, 36 ( 4 ), 253 – 286 .
Jones , J. , and Francis , C. M. ( 2003 ). The effects of light
characteristics on avian mortality at lighthouses . Journal
of Avian Biology , 34 ( 4 ), 328 – 333 .
Kempenaers , B. , Borgström , P. , Loës , P. , Schlicht , E. , and
Valcu , M. ( 2010 ). Artifi cial night lighting affects dawn
song, extra-pair siring success, and lay date in songbirds. Current Biology , 20 ( 19 ), 1735 – 1739 .
Kumar , V. , Kumar , B. S. , and Singh, B. P. ( 1992). Photostimulation
of blackheadedbunting: subjective interpretation of day and night depends upon both photophase contrast
and light intensity . Physiology and Behavior , 51 ( 6),
1213– 1217.
Kumar , V. , and Rani , S. ( 1996 ). Effects of wavelength and
intensity of light in initiation of body fattening and gonadal
growth in a migratory bunting under complete
and skeleton photoperiods . Physiology and Behavior ,
60 ( 2 ), 625 – 631 .
Lambrechts , M. , Blondel , J. , Maistre , M. , and Perret , P.
( 1997 ). A single response mechanism is responsible for
evolutionary adaptive variation in a bird’s laying date .
Proceedings of the National Academy of Sciences USA ,
94 ( 10 ), 5153 – 5155 .
Le Corre , M. , Ollivier , A. , Ribes , S. , and Jouventin , P. ( 2002 ).
Light-induced mortality of petrels: a 4-year study from
Réunion Island (Indian Ocean ). Biological Conservation ,
105 ( 1 ), 93 – 102 .
Lebbin , D. J. , Harvey , M. G. , Lenz , T. C. , Andersen , M.J. ,
and Ellis , J. M. ( 2007 ). Nocturnal migrants foraging at
night by artifi cial light . The Wilson Journal of Ornithology
119 ( 3 ), 506 – 508 .
Leopold , A. , and Eynon , A. E. ( 1961 ). Avian daybreak and
evening song in relation to time and light intensity . The
Condor , 63 ( 4 ), 269 – 293 .
Lewis , P. D. , and Morris , T. R. ( 2000 ). Reviews Poultry
and coloured light . World’s Poultry Science Journal , 56 ( 3 ),
189 – 207 .
Longcore , T. , and Rich , C. ( 2004 ). Ecological Light Pollution
. Frontiers in Ecology and the Environment , 2 ( 4 ), 191 .
Malik , S. , Rani , S. , and Kumar , V. ( 2002 ). The infl uence of
light wavelength on phase-dependent responsiveness
of the photoperiodic clock in migratory blackheaded
bunting . Biological Rhythm Research , 33 ( 1 ), 65 – 73 .
Miller , M. ( 2006 ). Apparent effects of light pollution on
singing behavior of American robins . The Condor , 108 ( 1 ),
130 – 139 .
Molenaar , J. G. De , Sanders , M. E. , and Jonkers , D. A.
( 2006 ). Road lighting and grassland birds: local infl uence
of road lighting on a black-tailed godwit population
. In C. Rich and T. Longcore , eds., Ecological Consequences
of Artifi cial Night Lighting , pp. 114 – 136 . Island
Press , Washington .
Montevecchi, W. A. ( 2006). Infl uences of artifi cial light on
marine birds . In C. Rich and T. Longcore , eds., Ecological
Consequences of Artifi cial Night Lighting , pp. 94 – 113 .
Island Press , Washington .
Navara , K. J. , and Nelson , R. J. ( 2007 ). The dark side of
light at night: physiological, epidemiological, and ecological
consequences . Journal of Pineal Research , 43 ( 3 ),
215 – 24 .
Osorio , D. , and Vorobyev , M. ( 2008 ). A review of the evolution
of animal colour vision and visual communication
signals . Vision Research , 48 ( 20 ), 2041 – 2052.
Perkin , E. K. , Hölker , F. , Richardson , J. S. , Sadler , J. P. ,
Wolter , C. , and Tockner , K. ( 2011 ). The infl uence of artifi -
cial light on stream and riparian ecosystems: questions,
challenges, and perspectives . Ecosphere , 2 ( 11 ), 1 – 16 .
Poesel , A. , Kunc , H. P. , Foerster , K. , Johnsen , A. , and Kempenaers
, B. ( 2006 ). Early birds are sexy: male age, dawn
song and extrapair paternity in blue tits, Cyanistes (formerly
Parus ) caeruleus . Animal Behaviour , 72 ( 3 ), 531 – 538 .
Poot , H. , Ens , B. J. , Vries , H. De , Donners , M. A. H. , Wernand
, M. R. , and Marquenie , J. M. ( 2008 ). Green Light
for Nocturnally Migrating Birds . Ecology and Society ,
13 ( 2 ), 47 .
Rani , S , and Kumar , V. ( 2000 ). Phasic response of the photoperiodic
clock to wavelength and intensity of light in
the redheaded bunting, Emberiza bruniceps . Physiology
and behavior , 69 ( 3 ), 277 – 283 .
Rani, Sangeeta , Singh, S. , Misra, M. , and Kumar , V. ( 2001).
The infl uence of light wavelength on reproductive
photorefractoriness in migratory blackheaded bunting
( Emberiza melanocephala ). Reproduction Nutrition Development
, 41 ( 4 ), 277 – 284 .
Reed, J. R. , Sincock, J. L. , and Hailman, J. P. ( 1985). Light
attraction in endangered procellariform birds: reduction
by shielding upward radiation . The Auk , 102 ( 2), 377– 383.
Rich , C. , and Longcore , T. ( 2006 ). Ecological Consequences of
Artifi cial Night Lighting . Island Press , Washington .
Rowan , W. ( 1925 ). Relation of light to bird migration and
developmental changes . Nature , 115 , 494 – 495 .
Santos , C. D. , Miranda , A. C. , Granadeiro , J. P. , Lourenço ,
P. M. , Saraiva , S. , and Palmeirim , J. M. ( 2010 ). Effects of
artifi cial illumination on the nocturnal foraging of waders
. Acta Oecologica , 36 ( 2 ), 166 – 172 .
Schaper , S. V , Dawson , A. , Sharp , P. J. , Caro , S. P. , and Visser
, M. E. ( 2012 ). Individual variation in avian reproductive
physiology does not reliably predict variation
in laying date . General and Comparative Endocrinology ,
179 ( 1 ), 53 – 62 .
Schlaepfer , M. A. , Runge , M. C. , and Sherman , P. W. ( 2002 ).
Ecological and evolutionary traps , TRENDS in Ecology
and Evolution , 17 ( 10 ), 474 – 480 .
Silverin , B. , Massa , R. and Stokkan , K. A. ( 1993 ). Photoperiodic
adaptation to breeding at different latitudes in
Great Tits . General and Comparative Endocrinology , 90 ( 1 ),
14 – 22 .
Stephan , B. ( 1999 ). Die Amsel . Die Neue Brehm-Bücherei,
Hohenwarsleben .
te Marvelde , L. , Schaper , S. V , and Visser , M. E. ( 2012 ). A
single long day triggers follicle growth in captive female
great tits ( Parus major ) in winter but does not affect
laying dates in the wild in spring . PloS One , 7 ( 4 ): e35617 .
doi:10.1371/journal.pone.0035617
Thomas , D. W. , Blondel , J. , Perret , P. , Lambrechts , M. M. ,
and Speakman , J. R. ( 2001 ). Energetic and fi tness costs
of mismatching resource supply and demand in seasonally
breeding birds . Science , 291 ( 5513 ), 2598 – 2600 .
Thomas , R. J. , Székely , T. , Cuthill , I. C. , Harper , D. G. C. ,
Newson , S. E. , Frayling , T. D. , and Wallis , P. D . ( 2002 ).
Eye size in birds and the timing of song at dawn . Proceedings
of the Royal Society B , 269 ( 1493 ), 831 – 837 .
Titulaer , M. , Spoelstra , K. , Lange , C. Y. M. J. G. , and Visser ,
M. E. ( 2012 ). Activity patterns during food provisioning
are affected by artifi cial light in free living great tits ( Parus
major ). PloS One , 7 ( 5 ): e37377 . doi:10.1371/journal.
pone.0037377 .
Verboven , N. , and Visser , M. E. ( 1998 ). Seasonal variation
in local recruitment of great tits: the importance of being
early . Oikos , 81 ( 3 ), 511 – 524 .
Wiltschko , W. , and Wiltschko , R. ( 1995 ). Migratory orientation
of European Robins is affected by the wavelength
of light as well as by a magnetic pulse . Journal of Comparative
Physiology A , 177 ( 3 ), 363 – 369 .
Wiltschko , W. , Munro , U. , Ford , H. , and Wiltschko , R.
( 1993 ). Red light disrupts magnetic orientation of migratory
birds . Nature , 364 , 525 – 527 .
Дата добавления: 2021-06-02; просмотров: 38; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!