Fotoperioda neboli délka světlé části dne je důležitá pro všechny živé organismy, aby se mohly lépe přizpůsobit změnám v okolním prostředí. Fotoperioda řídí tzv. cirkanuální, tedy roční rytmy. To jsou například hibernace (zimní spánek), migrace, osrstění, shazování listů, ale také doba páření. Ta je u zvířat řízená podle toho, jak dlouhou mají březost. Cílem je porodit mláďata na jaře či v létě, tedy v době hojnosti potravy a optimálních klimatických podmínek. Zvířata s dlouhou březostí, například jeleni, se páří na podzim a signálem pro říji je krátké denní světlo. Naproti tomu pro zvířata s krátkou březostí, jako je králík nebo ježek, je signálem pro páření prodlužující se den [1].
Informaci o délce noci předává do savčího organismu část mozku zvaná epifýza pomocí hormonu melatoninu. Ten je tvořen ve tmě, nazývá se proto často hormonem tmy. U denních živočichů se tak tvoří v době spánku. V zimě, kdy je delší tmavá část dne, je melatonin vyráběn déle než v létě, kdy je pro změnu delší světlá část dne. V savčím organismu není melatonin spojen pouze s biologickými rytmy, ať už těmi zmíněnými ročními (cirkanuálními) nebo denními (cirkadiánními), ale je i důležitou ochrannou složkou s úlohou v imunitním systému [2]. Tvorba melatoninu je řízena částí mozku zvanou suprachiasmatická jádra, která jsou centrem cirkadiánního systému a synchronizují celé tělo s vnějším dnem. To znamená, že posílají signál do dalších orgánů a tkání [3].
Světlo tlumí tvorbu melatoninu. Proto v dnešní moderní době je u divoce žijících zvířat velkým problémem světelné znečištění, které maskuje přirozenou fotoperiodu, a může tak u nich docházet ke změnám v chování a fyziologických procesech. Tyto změny v časování např. páření mohou mít negativní dopad na život volně žijících organismů, protože k narození mláďat může dojít ve špatnou dobu a nemusí být např. dostatek potravy [4, 5].
Světlo v noci neovlivňuje pouze divoce žijící zvířata, nýbrž i lidi, např. pracující na směny či dlouho do noci sledující obrazovky. Tito lidé mohou mít důsledkem uměle prodloužené fotoperiody nekvalitní spánek a dlouhodobé vystavení světlu v noci zvyšuje riziko vzniku civilizačních chorob [6]. Melatonin byl objeven i u rostlin. Stejně jako v savčím těle má i u rostlin melatonin vícero funkcí, např. ve vývoji rostlinných částí, ve fotosyntéze i jako ochrana před stresem [7].
Pro Zeptej se vědce odpovídala Veronika
Zdroje:
[1] https://doi.org/10.1530%2FJOE-14-0141
[2] https://doi.org/10.1111/jpi.12075
[3] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15119947/
[4] https://doi.org/10.1016/j.tree.2022.12.006
[5] https://doi.org/10.1016/j.yhbeh.2022.105150