La melatonina controlla l'orologio biologico:alti livelli di melatonina ci fanno sentire stanchi la sera. Però, l'ormone svolge anche un ruolo importante nei ritmi biologici degli animali. La luce artificiale di notte, l'inquinamento luminoso, può sopprimere la produzione di melatonina nei pesci, anche con intensità luminose molto basse, una scoperta stabilita dai ricercatori del Leibniz-Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries (IGB).

La melatonina regola il ritmo giorno-notte nell'uomo e nei vertebrati. organi, i tessuti e le cellule impostano il loro orologio interno in base al livello di questo ormone. Di conseguenza, la melatonina controlla anche processi come la riproduzione e la crescita. Vertebrati e umani rilevano differenze nella luminosità ambientale tramite fotorecettori, per esempio. sulla retina dell'occhio. La luce intensa percepita da questi recettori sopprime la produzione di melatonina, mentre il livello ormonale è elevato durante la fase buia. La luce artificiale di notte può disturbare i livelli di melatonina.

Il team di ricercatori dell'IGB ha studiato la produzione di melatonina nel pesce persico europeo. Durante il giorno, tutti i pesci sono stati esposti alla luce del giorno. Di notte, l'illuminazione variava a seconda del gruppo:il gruppo di controllo ha trascorso la notte in completa oscurità, mentre gli altri tre gruppi sono stati esposti a intensità di luce a 0,01, 0,1 e 1 lux. Dopo dieci giorni, gli scienziati hanno misurato i livelli di melatonina a intervalli di tre ore per un periodo di 24 ore. Il risultato:anche la più bassa intensità luminosa di 0,01 lux era sufficiente per sopprimere la produzione di melatonina; intensità luminose più elevate hanno portato a una graduale riduzione sempre più forte della melatonina.

Per confronto, intensità luminose a cui gli organismi sono esposti di notte:in una notte cristallina, l'intensità dell'illuminazione è inferiore a 0,001 lux. In una notte di luna piena, misura un massimo di 0,3 lux. Il bagliore del cielo sopra una città può raggiungere intensità di illuminazione fino a 1 lux e oltre, e l'illuminazione stradale può arrivare fino a 150 lux.

Anche il bagliore notturno del cielo urbano sopprime la formazione di melatonina

"La cosa sorprendente è che le intensità del bagliore del cielo urbano sono sufficienti per sopprimere la produzione di melatonina nei pesci, " ha dichiarato l'autrice principale Franziska Kupprat di IGB. Ampie aree in tutto il mondo sono colpite da questo tipo di inquinamento luminoso. Questo perché la luce emessa dagli impianti di illuminazione si irradia nel cielo, e riflette nuvole e particelle, creando un bagliore del cielo significativo che si estende oltre il raggio di luce effettivo della sorgente luminosa.

L'intensità della luce non ha avuto alcun impatto sul ritmo della produzione di melatonina. Tutti i campioni hanno registrato un aumento della formazione di melatonina nel corso del pomeriggio, picco di notte.

"Studi precedenti hanno dimostrato che intensità più elevate della luce notturna, come 10 e 100 lux, influenzano anche il ritmo della melatonina nel pesce persico. Questo perché la melatonina prodotta di notte era diminuita a tal punto da non differire più dai bassi valori misurati durante il giorno, " ha spiegato il Dr. Franz Hölker di IGB.

I pesci trascorrono gran parte della loro vita dormendo, anche se questo non è evidente perché non hanno palpebre. Come con tutti gli esseri viventi, i pesci hanno bisogno di dormire per rigenerarsi. Il professor Werner Kloas dell'IGB, investigatore principale dello studio, ha spiegato gli effetti dei livelli di melatonina disturbati:"I nostri precedenti metodi di ricerca non ci consentono di valutare se i pesci urbani sperimentano una mancanza di sonno a causa dell'inquinamento luminoso. Tuttavia, supponiamo che questo sia il caso perché la melatonina è un fattore importante che influenza il sonno nei vertebrati, compreso il pesce. Una cosa certa è che altre funzioni del corpo come le difese immunitarie, la crescita e la riproduzione possono essere disturbate da un'alterata produzione di melatonina".