スコトバイオロジー

Study of biological effects of darkness

暗生物学は、の生物学的影響を説明する光生物学とは対照的に、暗闇によって直接的かつ具体的に影響を受ける生物学を研究する学問です

概要

スコトバイオロジー(暗生物学)は、暗闇の生物学を研究する幅広いアプローチを一つの記述的見出しの下に集約する学問です。これには、暗闇が動物、植物、微生物の行動や代謝に及ぼす影響に関する研究が含まれます。これらの研究の一部は1世紀以上にわたって続けられており、人間だけでなくあらゆる生物種にとって 暗い夜空の重要性を理解するための基礎を築いています。

大多数の生物系は昼夜が交互に訪れる世界で進化し、日々、そして季節ごとに変化する明暗のパターンに不可逆的に適応し、依存するようになりました。光は、視覚光合成など、多くの生物活動に不可欠です。これらは光生物学の焦点です。しかし、途切れることのない暗期の存在、そしてそれが光と交互に現れることも、生物の行動にとって同様に重要です。スコトバイオロジーは、単に光の欠如によって引き起こされる悪影響だけでなく、暗期の存在に対する生物系の肯定的な反応を研究します。

暗闇の影響

夜に活動するヨーロッパアナグマ

植物動物鳥類両生類を含む)、昆虫微生物の多くの生物学的活動や行動は、夜間の光害によって悪影響を受けるか、夜間の暗闇の中で、あるいはその結果としてのみ効果的に機能する。こうした活動には、高等動物、両生類、昆虫における採餌繁殖社会行動などがあり、これらの活動はいずれも、環境中に光害が発生すると様々な形で影響を受ける。[1]これらは単なる光生物学的現象ではなく、光害は暗闇を必要とする重要なプロセスを阻害することによって作用する。

しかし、おそらく最も重要な暗生物学現象は、光と闇の規則的な周期的交替に関係していると言えるでしょう。これには、様々な動物の繁殖行動、多くの植物の開花制御と冬季休眠の誘導、そしてヒトの免疫システムの機能制御が含まれます。これらの生物学的プロセスの多くにおいて、決定的な点は光の長さではなく、暗期の長さです。例えば、「短日」植物と「長日」植物は、実際にはそれぞれ「長夜」植物と「短夜」植物です。つまり、植物は明期の長さではなく、暗期の長さを計測しているのです。[2]人工的な光害[3]の影響の一つとして、夜間に比較的明るい光が短時間でも存在すると、植物や動物(ヒトを含む)は暗期の長さを計測できなくなり、正常な、あるいは必要な行動をとることができなくなる可能性があります。これは暗期生物学の重要な側面であり、生物系の暗闇への反応を研究する主要分野の一つです。

暗生物学について議論する際には、暗闇(光の不在)が絶対的な状態になることはめったにないことを覚えておくことが重要です。あらゆる暗生物学現象の重要な側面は、その現象および特定の生物における検出閾値を下回る光のレベルと質(波長)です。暗生物学研究におけるこの重要な変数は、必ずしも適切に認識または検討されているわけではありません。夜間には相当なレベルの自然光害があり、その中で最も強いのは通常月光です。例えば、行動をプログラムするために夜の長さに依存する植物は、そうでなければ暗い夜に満月の光を無視する能力を持っています。この能力が進化していなければ、植物は開花の開始や休眠の開始などの行動プログラムのために夜の長さの変化に対応することができません。一方、一部の動物の行動パターンは月光に強く反応します。したがって、暗夜の活動の通常のパターンを妨害または無効化するために必要な光の閾値レベルを決定することは、あらゆる暗生物学研究において最も重要です。

語源

2003年にカナダのマスコーカ開催された「夜の生態学」シンポジウムでは、夜間の光害が幅広い生物の生態に及ぼす多くの影響について議論が集中したが、それ以上に、暗闇が生物系の機能にとって生物学的に不可欠であるとの説明が行われた。 [1]発表では、多くの生物の正常な行動や代謝の多くの側面、およびそのライフサイクルの正常な進行には暗闇が絶対的に必要であるという点に焦点が当てられた。シンポジウムの主な焦点を表す適切な用語がなかったため、「スコトバイオロジー(scotobiology )」という用語が導入された。この単語はギリシャ語のscotos(σκότος、「暗い」)に由来し、光の生物学的影響を説明する光生物学(φῶς、phos、語源:φωτ-、phot-)に関連している。スコトトロピズム[4]やスコトフィレ[5]などの関連用語は文献に登場している ものの、スコトバイオロジーという用語は以前には使用されていなかったようです。

参照

参考文献

  1. ^ ab 夜の生態学。国際シンポジウム:生物学的必然としての闇。カナダ、マスコーカ、2003年9月22~24日。議長:ピーター・LE・ゲーリング。議事録はwww.muskokaheritage.org/ecology-night/でオンラインで閲覧可能。
  2. ^ Bidwell, RGS 1979. 植物生理学、MacMillan Publishing Co., Inc.、ニューヨーク。
  3. ^ 「人工夜間照明の生態学的影響」キャサリン・リッチとトラヴィス・ロングコア編、アイランド・プレス出版、2006年、458ページ、ISBN 1-55963-129-5
  4. ^ Strong, DRとRay, TS (1975). Science 190, #4216, pp 804–806.
  5. ^ E. Bunningの研究は(4)に報告されており、KC Hamnerの研究もEvans, LT (1963). Environmental Control of Plant Growth, Academic Press, New Yorkでレビューされている。
  • ロングコア、トラヴィス;リッチ、キャサリン(2004)「生態学的光害」『生態学と環境のフロンティア』2(4):191-198。doi 10.1890 / 1540-9295 2004 )002[0191:ELP]2.0.CO  ; 2。ISSN 1540-9295。S2CID 33259398  。
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