בילדותי היו פעמים שרציתי להישאר ערה יחד עם המבוגרים במקום ללכת לישון מוקדם. האור המלאכותי שהמציאה האנושות מאפשר לנו זמן ערות ארוך יותר, ובתור ילדה היה בכך משהו שקסם לי. היום זה כבר עניין ידוע שתאורה מלאכותית פוגעת במחזור השינה הטבעי שלנו, אך היא לא פוגעת רק בנו: מחקר ישראלי חדש, שיוצג בוועידה השנתית ה-52 למדע ולסביבה ב-25–26 בספטמבר באוניברסיטת בן-גוריון בנגב, בחן איך זיהום אור משפיע על שינה ונזקי דנ״א בדגי שונית.
תאורה מלאכותית לילית היא מפגע מעשה ידי אדם, המכונה גם זיהום אור. מאז המצאת הנורה וההתקדמות הטכנולוגית של אור מבוסס חשמל, הרחבנו את השימוש בתאורת לילה והגדלנו את החוזק שלה כמו בנורות לד. "בתוך הספקטרום של האור, לתאורת הלד עוצמה גבוהה של אורך גל כחול שהוא חזק יותר. אומנם עבורנו זה יעיל וחסכוני בחשמל, אך פעמים רבות יש לתאורה זו השפעה ביולוגית מוגברת על בעלי חיים", אומרת שחף בן עזרא, דוקטורנטית בפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת בר-אילן.
מלבד העלייה התמידית בעוצמה של זיהום האור, חלה גם גדילה בפריסה המרחבית שלו - האוכלוסייה גדלה ונבנים יישובים נוספים, ולכן לדברי בן עזרא, יותר אזורים בעולם מושפעים מהתאורה המלאכותית. "רוב המחקר הקיים מתמקד בהשפעה של תאורה מלאכותית על סביבות יבשתיות, וזאת משום שהמחקר הימי מוגבל ומורכב יותר. לכן הידע שלנו הוא מועט יחסית", היא מסבירה. לדבריה, היום מבינים שלזיהום אור יש השפעה גם על הסביבות הימיות. במחקר שלה, בהנחיית פרופ׳ אורן לוי ופרופ׳ ליאור אפלבאום, היא בדקה איך הוא משפיע על שינה בדגים.
להאיר דגים באור שלילי
הדג שנבחר למחקר הוא כרומית ירקרקת (Chromis viridis) שנפוץ באזור האינדו-פסיפי ובשונית האלמוגים באילת. לדברי בן עזרא, אלו דגים להקתיים שחיים בטריטוריות קטנות (Microhabitats) וקבועות. "במהלך היום הם שוחים בעמודת המים וניזונים מפלנקטון (יצורים שנסחפים בזרם המים), ובלילה הם מתחבאים בין ענפי האלמוג שמספק להם הגנה ושכל חייהם סובבים סביבו", היא אומרת.
כדי לבדוק את ההשפעות של התאורה המלאכותית על דגי הכרומית, ביצעו בן עזרא ועמיתיה צלילות מחקר שבמהלכן הם אספו מספר להקות יחד עם אלמוג הבית שלהן מסוג אקרופורה (Acropora). את הלהקות הם העבירו לאקווריומים במעבדה הימית שבמכון הבין אוניברסיטאי למדעי הים באילת, שם ניתן לדגים זמן הסתגלות. "תחילה צילמנו את הדגים תחת מחזורים נורמטיביים של יום ולילה, ובהמשך צילמנו אותם תחת תאורה מלאכותית באותה העוצמה של התאורה הקיימת באילת ובהתאם לנתוני מדידות של זיהום אור שנעשו באזור", היא מסבירה.
החוקרים הזינו את הצילומים במחשב, ובאמצעות כלי ללמידה עמוקה על ידי מכונה הם לימדו את התוכנה לזהות דגים פרטניים, מה שאפשר להם לעקוב במהלך הלילה אחר כל אחד מהם בסביבת האלמוג. "בלילות חשוכים רגילים ראינו שהאינטראקציה בין הדגים היא מינימלית - הם שומרים על טריטוריות קטנות בסביבת האלמוג כך שיש היררכיה כלשהי - לכל דג יש את המקום שלו", אומרת בן עזרא.
לדבריה, הדגים כמעט לא אוכלים בלילה, ובשעות החשכה הם ישנים. בלילות שבהם החוקרים האירו על דגי הכרומית, הם שמו לב שהדגים מנצלים את האור לטובת אכילה. "נוסף על כך, נצפתה עלייה באינטראקציות אגרסיביות - הדגים השתמשו במרחב גדול יותר בסביבת האלמוג מה שהוביל לריבים ביניהם על הטריטוריה האישית".
להעיר דגים משנתם
ממצא נוסף הראה ירידה של כ-30 אחוז במשך השינה של דגי הכרומית. אבל איך בודקים שינה בדגים? לדברי בן עזרא, מסתמכים על פרמטרים התנהגותיים, "למשל ירידה בפעילות שיחור מזון, הימצאות בתנוחת מנוחה (כמו הורדת הזנב מטה אצל דגי זברה) והומיאוסטזיס - מצב של איזון, כך שמניעת שינה תביא להשלמה מאוחרת של זמן השינה", היא מסבירה. "מדד נוסף וחשוב ביותר הוא ירידה בתגובה לגירויים בזמן שינה. אף על פי שבטבע הדבר הופך אותם לפגיעים לטורפים, ההכרח בשינה גובר על הסיכון כדי שהאורגניזם יוכל להמשיך להתקיים".
לדברי בן עזרא, אצל בני אדם אפשר לבדוק מהי שינה באמצעות מכשיר בשם EEG, שסורק את הפעילות הנוירונלית שלנו, שהיא מערכת במוח המורכבת מתאים שמעבירים מידע לגוף על ידי אותות חשמליים. "במהלך היום הנוירונים מפיקים אנרגיה ומעבירים אותות חשמליים לאיברים בגוף, והפעילות הזאת יוצרת שברים ונזקים לדנ״א בתאים", היא אומרת. "שינה חשובה לשמירה על הבריאות הנוירונלית שלנו, ומחקרי עבר הראו שהיא תורמת לתיקון מוגבר של שברי דנ״א בתאי נוירונים גם אצל דגים".
"בכל תא יכולים להיווצר שברי דנ״א שמתוקנים באופן טבעי על ידי הגוף, והוא יודע להתמודד עימם כל עוד הם קיימים ברמות נמוכות", מסבירה בן עזרא. "בסוף היום רואים הצטברות של השברים בתאים, ולאחר שינה רואים ירידה בכמות שלהם – כלומר כשהגוף נמצא במנוחה הוא יכול להשקיע יותר אנרגיה בתיקון נזקי הדנ״א". לדבריה, הצטברות של שברים מעידה על הפרעה בשינה, ולפי המדד הזה בן עזרא מצאה שאצל דגי הכרומית יש עלייה בנזקים בתאי הנוירון לאחר לילה מואר לעומת לילה חשוך. "מצאנו שמנגנון התיקון לא מתבצע במלואו בלילות מוארים".
ממצאי המחקר מעידים על פגיעה באיכות השינה של הדגים ויש לכך השפעה פיזיולוגית. "מחקרים אחרים מראים שזיהום אור פוגע בשרידותם של דגים, והצטברות של נזקי דנ״א יכולה לפגוע בבריאותם ולגרום להם למחלות כמו סרטן, שאחד הגורמים לו הוא שברים בתאים שלא מתוקנים כהלכה", מסבירה בן עזרא. זיהום אור לא פוגע רק בדגים אלא גם ברבייה של אלמוגים וביכולת ההישרדות של צבי ים, כשהאבקועים (צבי ים קטנים שרק בקעו מהביצה) מתבלבלים מהאורות בחופים וכתוצאה מכך לא מוצאים את הדרך אל הים.
"התאורה הלילית שבה השתמשנו נמוכה מאוד, והיא מדמה את מה שקורה לדגים בטבע כתוצאה מההארה של העיר אילת", מדגישה בן עזרא. לדבריה, יש דרכים שבהן אפשר לצמצם את זיהום האור הזה כמו שימוש בתאורה עם חיישן שנדלק רק כשמכונית חולפת, שינוי לאורך גל צהוב לעומת כחול ותאורה נמוכה שמתפזרת פחות במרחב. "אוסף העדויות על ההשפעות השליליות של זיהום אור הוא חשוב מכיוון שזה יכול לעזור לנו לשנות מדיניות, והדבר אפשרי עם הירתמות של גורמי תכנון ועיריות", היא מסכמת.
בואו לגלות עוד מחקרים פורצי דרך בוועידה השנתית ה-52 למדע ולסביבה, שתתקיים באוניברסיטת בן-גוריון בנגב ב-25–26 בספטמבר >> להרשמה לוועידה.
הכתבה הוכנה על ידי זווית – סוכנות הידיעות של האגודה הישראלית לאקולוגיה ולמדעי הסביבה
