
Стремительная урбанизация – ключевая черта современного общества, которая коренным образом преобразует природную среду и разрушает среду обитания многих организмов. Одним из повсеместных последствий этого процесса стало искусственное освещение в ночное время, превратившееся в один из самых распространенных антропогенных факторов. Световое загрязнение влияет на физиологию, поведение и географическое распространение животных, нарушая естественные циклы дня и ночи, циркадные ритмы, взаимодействие хищников и жертв, а также процессы размножения у множества видов.
Прибрежные экосистемы особенно уязвимы для ночного освещения и интенсивной деятельности человека. Многочисленные исследования показывают, что ракообразные и другие организмы, обитающие в приливно-отливной зоне, особенно чувствительны к изменениям световых условий. Даже небольшие колебания уровня ночной освещенности могут глубоко повлиять на их поведение. Однако до недавнего времени оставалось неизученным, как именно вызванные светом нарушения формируют экологические и генетические различия у близкородственных видов.
Чтобы восполнить этот пробел, доцент Дайки Сато из Университета Тиба в Японии исследовал, как световое загрязнение связано с дифференциацией двух видов равноногих ракообразных – мокриц Ligia laticarpa и L. furcata – в акватории Токийского залива. «Прибрежные мокрицы рода Ligia представляют собой многообещающий объект для изучения того, как городское освещение влияет на генетические закономерности, – объясняет доктор Сато. – Они живут в узких приливно-отливных зонах, часто на искусственных сооружениях, таких как волноломы и бетонные блоки, где ночное освещение может быть очень интенсивным. Это делает их особенно подверженными антропогенному воздействию».
Токийский залив – один из самых урбанизированных и ярко освещенных прибрежных регионов мира, что делает его идеальной естественной лабораторией для подобных исследований. Доктор Сато объединил геномные, экологические и экспериментальные подходы для изучения влияния искусственного света и деятельности человека на два вида мокриц.
Генетический анализ выявил четкую экологическую границу между видами, которая совпадает с картой городского освещения. Вид L. laticarpa оказался наиболее распространен вдоль ярко освещенных берегов внутренней части залива, в то время как L. furcata доминировал в более темных внешних районах. При этом не было обнаружено никаких признаков недавнего скрещивания, что указывает на генетическую обособленность видов. Однако анализ на уровне популяций показал, что в некоторых местах внутренней части залива сосуществует еще один вид Ligia. Картина генетического смешения коррелировала с плотностью судоходства, что говорит о случайном перемещении особей человеком и их последующем распространении.
Статистический анализ данных за 28 лет показал, что ночной свет, соленость и растительный покров были основными факторами, определяющими это разделение. Примечательно, что лабораторные тесты подтвердили выводы: длительное воздействие искусственного света снижало рост и уровень активности у «темнолюбивого» вида L. furcata, но почти не влияло на L. laticarpa.
«Эти результаты подчеркивают, что искусственное освещение является мощным, но недооцененным фактором экологического разделения в прибрежных системах, демонстрируя, как антропогенные нарушения формируют эволюционные процессы, – отмечает доктор Сато. – Вместо того чтобы рассматривать искусственный свет и другие стрессоры исключительно как разрушительные силы, эта работа показывает, что некоторые виды могут выживать, расходиться в развитии и потенциально адаптироваться в измененных человеком системах». Понимание этой динамики может помочь в разработке более экологически грамотного городского планирования, при котором такие факторы, как освещение, можно будет регулировать для поддержки, а не подрыва биоразнообразия.