破坏的睡眠周期是人类健康和功能的一个普遍问题，最近的研究表明昆虫也受其影响。一项新研究揭示了人工光照干扰蜜蜂的生物钟，给它们作为授粉者的重要角色带来了重大风险。
在数字时代，睡眠专家警告不要在床上使用屏幕，发出警报称，手机和其他设备发出的光线干扰我们的睡眠周期。这突显了科学开始理解与生物节律和我们日常睡眠-清醒规律相关的更广泛健康影响。
加利福尼亚大学圣地亚哥分校的研究团队发现光干扰的负面影响超出了人类。一项由博士候选人艾什莉·金和生物科学学院的詹姆斯·尼赫教授主导的研究显示，人工光照干扰蜜蜂的生物钟，威胁它们在授粉中的重要角色。
“我们的发现表明蜜蜂对环境变化的敏感性，尤其是如此看似无害的人工光。”金在针对《科学报告》的发表中表示。“生物节律的干扰导致显著缩短的睡眠时间，这对蜜蜂健康以及依赖它们进行授粉的生态系统的健康提出了严重担忧。”
蜜蜂是野生植物和重要农作物的关键授粉者，提供了帮助维持生态系统稳定和确保全球粮食安全的基本服务。授粉的损失可能危及价值数千万美元的作物。
通常，蜜蜂倾向于选择黑暗的巢穴，尽管一些光线可能通过蜂巢入口渗入。在睡觉时，蜜蜂通常保持静止，但如果受到其他蜜蜂的打扰，可能会显示出轻微的移动。然而，在成群或者在温暖的夜晚形成“蜂胡子”时，蜜蜂会在户外睡觉，这种行为因气候变化而变得越来越普遍。夜间睡眠蜜蜂暴露于人工光源（ALAN）或光污染的程度因地区而异，但城市地区越来越多地受到了这些人工照明条件的影响，特别是在气温上升的情况下。随着多个地区城市养蜂努力的复兴，蜜蜂在温暖气候下更容易遇到ALAN。
就像人类一样，当蜜蜂遭受睡眠不足和生物钟干扰时，会出现行为和功能问题。睡眠对于蜜蜂群体的健康和适应能力至关重要，它们依赖一个复杂的沟通系统称为“摇摆舞”向巢友传达附近食物来源的信息。蜜蜂因为缺乏足够的睡眠，表现效果较差，沟通不良。
经过数年的广泛实验，加州大学圣地亚哥分校的研究人员将正常在黑暗中睡觉的蜜蜂与暴露在持续人工光照下的蜜蜂进行了比较。研究结果显示，长期曝光于光照显著干扰蜜蜂的生物节律，导致行为受损。由于在研究中蜜蜂被全天候拍摄，金能够轻松观察睡眠破坏的后果。
“甚至在分析数据之前，显而易见的是，暴露于恒定光照下的蜜蜂并没有像其他蜜蜂那样长时间睡觉。”金评论道。“光污染对生物系统的影响在很大程度上仍是未知的，并且通常不被考虑，使其成为一个快速发展的研究领域。”
根据研究中列出的细节，暴露在持续光照下的蜜蜂表现出较少的睡眠，并且比那些在黑暗中保持的蜜蜂受到巢友的打扰更为频繁。此外，处于恒定光照下的蜜蜂在其实验环境中对暗处的偏好更强烈。
“掌握影响蜜蜂健康的因素，如光污染，对于制定保护授粉者种群的策略至关重要。”尼赫表示。“光污染是一个日益严重的问题，人造光照如今占据了地球表面的四分之一，这项研究揭示了这些干扰可能对授粉者造成的不利影响。”
研究的两位合著者，阿乌拉·维拉斯克斯（墨西哥拉萨大学）和贝伦·萨维德拉（贝雷亚学院），是通过加州大学圣地亚哥分校的ENLACE项目参与研究的本科生，这是一项在七周内让学生参与研究项目的暑期计划。
“令人欣慰的是，ENLACE暑期研究项目在给本研究的学生作者提供研究机会方面发挥了至关重要的作用。”ENLACE项目主任、机械与航空工程系教授奥利维亚·格雷夫说。“通过促进拉丁美洲和美国学生之间的合作，我们帮助有志的研究人员获得宝贵的实践经验，同时建立跨越国界的关系。这个项目展示了ENLACE的影响，汇聚多样化的观点，解决像授粉者健康和环境可持续性这样的全球性挑战。”
尼赫和合著者本杰明·斯马尔（舒·钱-基恩·莱生物工程系教授、雅各布工程学院和哈利奥戈数据科学研究所）最近获得了一项相关赠款——该赠款还研究人类影响。“协调生命的脉搏：在加州大学圣地亚哥分校开创生物节律对人类和生态系统健康的见解”进一步研究生物节律和生态系统健康。尼赫和斯马尔的实验室将合作探索不同时期的生物节律，从个体蜜蜂到整个生态系统。
“催化剂赠款使我们能够将蜜蜂生物节律研究与生态系统和人类健康方面的更广泛问题联系起来。”尼赫表示。“该项目鼓励跨学科合作，汇集生物学、数据科学和医学领域的专家，共同应对像光污染及其对授粉者健康影响这样紧迫的问题。我们与催化剂赠款的努力增强了加州大学圣地亚哥分校在推动环境可持续性和人类健康解决方案方面的贡献。”
