壞消息:城市光污染可能延長蚊子橫行的季節
最近的一項研究顯示,城市光污染可能干擾負責傳播西尼羅河病毒的蚊子的冬季休眠期,呈現出積極和消極影響的混合結果。好消息是,如果攜帶疾病的害蟲試圖增肥不成功,它們可能無法度過這個冬天。壞消息是,它們的休眠階段,即所謂的休眠期可能會被推遲,導致它們咬人和動物的時間延長到秋天。
“在俄亥俄州的夏末秋初,我們看到西尼羅河病毒傳播的最高水平。如果你有蚊子推遲或延遲絕育,並在一年中繼續活躍更長的時間,那就是在蚊子最有可能感染西尼羅河病毒的時候,人們可能處於感染它的最大風險,”該研究的高級作者、俄亥俄州立大學昆蟲學助理教授Megan Meuti說。
這項研究以及Meuti和她的同事早先的研究結果首次表明,夜間的人工照明可能對蚊子的行為產生重大影響–包括不一定可以預測的影響。
她說:”我們發現,在不同的季節背景下,同樣的城市夜間燈光可以產生非常不同的影響。”
Meuti與第一作者Matthew Wolkoff和Lydia Fyie進行了這項研究,他們都是俄亥俄州的昆蟲學博士生。該研究最近發表在《昆蟲》雜誌上。
雌性北方家蚊(Culex pipiens)的休眠期並不完全是冬季的沉睡,而是昆蟲生活在洞穴、涵洞、棚屋和其他半保護的地方時的一個休眠期。在冬季到來之前,蚊子將糖分來源,如植物花蜜轉化為脂肪。隨著白天變長,雌蚊開始覓食血食,以便產卵。一些蚊子通過捕食受感染的鳥類而感染了西尼羅河病毒,隨後在捕食人、馬和其他哺乳動物時傳播病毒。
這項研究建立在Meuti實驗室以前的兩項發現之上: 在她的論文中,Meuti發現晝夜鐘基因在使用絕育的蚊子和不使用絕育的蚊子之間存在差異,這強烈表明白天的長度決定了絕育應該何時開始。而最近由Fyie領導的工作發現,晚上暴露在昏暗光線下的雌性蚊子避免了休眠,並變得生殖活躍–即使短日照表明它們應該處於休眠狀態。
在目前由Wolkoff撰寫的研究中,研究人員同時進行了這兩項調查,比較了在兩種實驗室條件下飼養的蚊子的日常活動和營養積累–模仿昆蟲活躍季節的長日和誘導休眠的短日–夜間是否暴露於人工光線。
該研究提供了更多與蚊子行為的晝夜節律模式有關的證據,顯示昆蟲在休眠期的活動減少,但該活動的晝夜節律性甚至在這個休眠期也能保持。
研究發現,在夜間引入人工光源會影響這些活動模式,並影響蚊子獲得育肥和抵禦冬季溫度所需的營養儲備。
暴露在光污染下抑制了水溶性碳水化合物的數量–醣類是冬季的一個基本食物來源–在長日和短日條件下,蚊子都積累了這些碳水化合物。糖原的積累模式在夜間暴露於人造光下時被逆轉了: 在正常情況下,非休眠期的蚊子體內有大量的糖原,但在受到光污染的蚊子中,長日照的蚊子沒有積累很多醣原,而短日照的蚊子則顯示出糖原積累的增加。
研究人員在夜間觀察到光的活動相關影響的一致趨勢,休眠蚊子的活動略微增加,而預計忙於尋找食物的長日蚊子的活動略微受到抑制。儘管這些發現沒有統計學意義,Wolkoff說,綜合觀察結果表明,光污染導致蚊子抵禦休眠–也許是通過擾亂其晝夜節律鐘的信號。
沃爾科夫說:”這在短期內可能對哺乳動物不利,因為蚊子有可能在這個季節晚些時候叮咬我們,但從長遠來看,這也可能對蚊子不利,因為它們可能無法充分參與它們在絕育期需要過冬的準備活動,而這可能會降低它們的存活率。”
研究人員計劃進行實地研究,看看這些實驗室的發現在野外是否也成立。