La mélatonine contrôle l'horloge biologique - des niveaux élevés de mélatonine nous fatiguent le soir. Cependant, l'hormone joue également un rôle important dans les rythmes biologiques des animaux. La lumière artificielle la nuit (pollution lumineuse) peut supprimer la production de mélatonine chez les poissons, même à de très faibles intensités lumineuses, une découverte établie par des chercheurs du Leibniz-Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries (IGB).

La mélatonine régule le rythme jour-nuit chez l'homme et les vertébrés. Organes, les tissus et les cellules règlent leur horloge interne en fonction du niveau de cette hormone. Par conséquent, la mélatonine contrôle également des processus tels que la reproduction et la croissance. Les vertébrés et les humains détectent les différences de luminosité ambiante via des photorécepteurs, par exemple. sur la rétine de l'œil. La lumière vive perçue par ces récepteurs supprime la production de mélatonine, tandis que le niveau d'hormone est élevé pendant la phase sombre. La lumière artificielle la nuit peut perturber les niveaux de mélatonine.

L'équipe de chercheurs de l'IGB a étudié la production de mélatonine chez la perche européenne. Au cours de la journée, tous les poissons ont été exposés à la lumière du jour. La nuit, éclairage variable selon les groupes :le groupe témoin a passé la nuit dans l'obscurité totale, alors que les trois autres groupes ont été exposés à des intensités lumineuses de 0,01, 0,1 et 1 lux. Au bout de dix jours, les scientifiques ont mesuré les niveaux de mélatonine à des intervalles de trois heures sur une période de 24 heures. Le résultat :même la plus faible intensité lumineuse de 0,01 lux était suffisante pour supprimer la production de mélatonine; des intensités lumineuses plus élevées ont conduit à une réduction progressive de plus en plus forte de la mélatonine.

En comparaison, intensités d'éclairage auxquelles les organismes sont exposés la nuit :par une nuit cristalline, l'intensité d'éclairage est inférieure à 0,001 lux. Par une nuit de pleine lune, il mesure au maximum 0,3 lux. La lueur du ciel au-dessus d'une ville peut atteindre des intensités d'éclairage allant jusqu'à 1 lux et plus, et l'éclairage public peut atteindre 150 lux.

Même la lueur du ciel urbain nocturne supprime la formation de mélatonine

"Ce qui est étonnant, c'est que l'intensité de la lueur du ciel urbain est suffisante pour supprimer la production de mélatonine chez les poissons, " a déclaré l'auteur principal Franziska Kupprat de l'IGB. De vastes zones à travers le monde sont touchées par ce type de pollution lumineuse. C'est parce que la lumière émise par les installations d'éclairage rayonne dans le ciel, et se reflète sur les nuages ​​et les particules, créant une lueur du ciel significative qui s'étend au-delà du rayon lumineux réel de la source lumineuse.

L'intensité lumineuse n'a eu aucun impact sur le rythme de production de mélatonine. Tous les spécimens ont connu une augmentation de la formation de mélatonine au cours de l'après-midi, culminant la nuit.

"Des études antérieures ont montré que des intensités plus élevées de la lumière nocturne, tels que 10 et 100 lux, affectent également le rythme de la mélatonine chez la perche. En effet, la mélatonine produite la nuit avait diminué à un point tel qu'elle ne différait plus des faibles valeurs mesurées pendant la journée, " a expliqué le Dr Franz Hölker de l'IGB.

Les poissons passent une grande partie de leur vie à dormir, bien que cela ne soit pas apparent car ils n'ont pas de paupières. Comme avec tous les êtres vivants, les poissons ont besoin de sommeil pour se régénérer. le professeur Werner Kloas de l'IGB, chercheur principal de l'étude, a expliqué les effets des niveaux de mélatonine perturbés :« Nos méthodes de recherche précédentes ne nous permettent pas d'évaluer si les poissons urbains souffrent d'un manque de sommeil dû à la pollution lumineuse. nous supposons que c'est le cas parce que la mélatonine est un facteur important influençant le sommeil chez les vertébrés, y compris les poissons. Une chose est sûre, c'est que d'autres fonctions de l'organisme comme la défense immunitaire, la croissance et la reproduction peuvent être perturbées par une production altérée de mélatonine."