千叶大学大学院融合理工学府博士后期课程的高本龙真先生与该大学院理学研究院的高桥佑磨教授,揭示了夜间人工光(如路灯和建筑物照明)会影响昆虫「精子」的事实。 近年来,随着都市化进程,世界各地的人工光不断增加。生活在城市及其周边的生物也暴露在人工光造成的「明亮夜晚」中,这种夜间人工光被指出是昆虫数量减少的原因之一。本研究发现,夜间微弱的光线会导致雄性果蝇产生的精子变小,并且生活在城市的个体受到的影响较小。这些结果表明,城市夜间光环境可能影响生殖功能,此外,城市族群中可能正在发生减轻这种影响的演化。这是一项重要的成果,揭示了都市化对生物影响的新面向。 本研究成果于2026年4月22日发表在国际昆虫学期刊《Entomological Science》上。 (论文链接:10.1111/ens.70018) 图:将樱桃果蝇在各种夜间光环境下饲养,并与无夜间光的条件比较精子头部大小。 ■ 研究背景 近年来,全球都市化进程不断推进,夜间明亮的环境持续扩大。这种夜间人工光(ALAN: Artificial Light At Night)是生物在演化过程中未曾经历的环境,被认为会影响许多生物的行为和生存。这种影响也被指出是近年来昆虫数量减少的原因之一(参考文献1)。过去的研究已知,夜间人工光会扰乱昆虫的行为节律,改变发育时间,从而影响个体的生长和行为(参考文献2)。然而,对生殖功能,特别是雄性精子生产的影响,却鲜少被阐明。精子是将遗传信息传递给下一代的重要细胞,其形状和大小与受精成功率和繁殖效率密切相关,因此精子的变化是可能影响族群维持的重要问题。基于此背景,阐明夜间光线对精子的影响成为当务之急。 ■ 研究成果重点 1. 从卵到成虫照射夜间光:使用樱桃果蝇,在夜间照射微弱LED光(白色、蓝色、绿色或红色)的条件下进行饲养,比较所得雄性成虫的精子头部大小(注1)。 2. 夜间人工光使精子变小:研究揭示夜间人工光会影响精子头部大小,特别是蓝光会导致显著的缩小(图)。此外,即使是果蝇看不见的红光也确认有影响,这表明光线的影响可能通过视觉以外的途径产生。 3. 城市个体(注2)受影响较小:确认城市个体受夜间人工光影响的精子大小变化较小(图)。这项结果表明城市个体已获得对人工光的耐受性。 ■ 未来展望(研究者评论) 本研究不仅关注光的强度,还关注波长差异,这可能为生物友善照明设计和城市环境改善提供新的视角,连接了环境问题和演化问题。未来,通过阐明精子大小变化对受精成功和繁殖效率的实际影响程度,预计将能更深入地理解城市环境对生物的影响。 ■ 术语解释 注1)精子头部大小:精子尖端部分的大小。它是包含遗传信息的重要结构,被认为是与受精成功相关的关键性状。 注2)城市个体(郊区个体):本研究中,以在城市(或郊区)环境中捕获的个体(雌性)作为创始者创建的品系被指定为城市(或郊区)品系,并在实验室内恒定环境中持续维持。这些品系的个体被称为城市个体(或郊区个体)。城市品系和郊区品系之间观察到的差异源于遗传差异(因为它们在恒定环境中饲养,因此不存在归因于生长环境的差异),这提供了城市环境中演化的证据。 ■ 论文信息 标题:The effects of spectrally distinct nighttime dim light on sperm production in Drosophila 作者:Ryushin Takamoto and Yuma Takahashi 期刊:《Entomological Science》 DOI:10.1111/ens.70018 ■ 参考文献1) 2025年8月27日发布新闻稿「光害扰乱昆虫生物钟,缩短寿命」。 关键字: