スコトバイオロジー

暗生物学は、光の生物学的効果を説明する光生物学とは対照的に、暗闇によって直接的かつ具体的に影響を受ける生物学の研究です。

概要

暗黒生物学という科学は、暗闇の生物学を研究する幅広いアプローチを単一の記述的見出しの下にまとめたものです。これには、暗闇が動物、植物、微生物の行動や代謝に与える影響に関する研究が含まれます。この研究の一部は 1 世紀以上にわたって続けられており、人間だけでなくすべての生物種にとって暗い夜空の重要性を理解するための基礎を築いています。

生物システムの大半は昼と夜が交互に訪れる世界で進化し、日々、季節ごとに変化する明暗のパターンに不可逆的に適応し、依存するようになりました。光は、視覚や光合成など、多くの生物活動に不可欠です。これらは光生物学の科学の焦点です。しかし、中断のない暗闇の存在、および暗闇と光との交互の出現は、生物の行動にとって同様に重要です。スコトバイオロジーは、光の欠如によって引き起こされる悪影響だけでなく、暗闇の存在に対する生物システムの肯定的な反応を研究します。

暗闇の影響

植物、動物（鳥類や両生類を含む）、昆虫、微生物の生物学的活動や行動学的活動の多くは、夜間の光害によって悪影響を受けるか、夜間の暗闇の間またはその結果としてのみ効果的に機能することができます。このような活動には、高等動物、両生類、昆虫の採餌、繁殖、社会的行動が含まれますが、これらの活動はすべて、環境内で光害が発生するとさまざまな形で影響を受けます。^[1]これらは単なる光生物学的現象ではありません。光害は、暗闇を必要とする重要なプロセスを中断することによって作用します。

しかし、おそらく最も重要な暗生物学現象は、光と闇の規則的な周期的交替に関係している。これには、さまざまな動物の繁殖行動、多くの植物の開花の制御と冬季休眠の誘導、および人間の免疫システムの機能的制御が含まれる。これらの生物学的プロセスの多くでは、光の長さではなく、暗い期間の長さが重要なポイントです。たとえば、「短日」植物と「長日」植物は、実際にはそれぞれ「長夜」と「短夜」です。つまり、植物は明るい期間の長さではなく、暗い期間の長さを測定します。^[2]人工的な光害^[3]の1つの結果は、夜間の比較的明るい光の短い期間でさえ、植物や動物（人間を含む）が暗い期間の長さを測定できず、したがって正常または必要な方法で行動できないことです。これは暗生物学の重要な側面であり、暗闇に対する生物システムの応答の研究における主要な領域の1つです。

暗生物学について議論する場合、暗闇 (光の不在) が絶対的なことはめったにないことを覚えておくことが重要です。暗生物学現象の重要な側面は、その現象および特定の生物の検出閾値を下回る光のレベルと質 (波長) です。暗生物学研究におけるこの重要な変数は、必ずしも適切に記録または調査されているわけではありません。夜間にはかなりのレベルの自然光害があり、その中で最も強いのは通常月光です。たとえば、行動をプログラムするために夜の長さに依存する植物は、そうでなければ暗い夜に満月の光を無視する能力を持っています。この能力が進化していなければ、植物は開花の開始や休眠の開始などの行動プログラムのために夜の長さの変化に対応することができません。一方、一部の動物の行動パターンは月光に強く反応します。したがって、暗夜の活動の通常のパターンを妨害または無効にするために必要な光の閾値レベルを決定することは、暗生物学研究で最も重要です。

語源

2003年にカナダのマスコーカで開催された「夜の生態学」シンポジウムでは、夜間の光害がさまざまな生物の生態に及ぼすさまざまな影響について議論が交わされたが、それ以上に、暗闇は生物系の機能にとって生物学的に不可欠であるとの説明もあった。^{[1]発表では、多くの生物の正常な行動や代謝の多くの側面、また}ライフサイクルの正常な進行には暗闇が絶対的に必要であるという点に焦点が当てられた。シンポジウムの主な焦点を表す適切な用語がなかったため、「スコトバイオロジー」という用語が導入された。この単語はギリシャ語のscotos (σκότος、「暗い」)に由来し、光の生物学的影響 (φῶς, phos、語源: φωτ-, phot- )を説明する光生物学に関連している。スコト生物学という用語は以前は使用されていなかったようですが、スコトトロピズム^[4]やスコトフィレ^[5]などの関連用語が文献に登場しています。

参照

参考文献

^ ab 夜の生態学。国際シンポジウム：生物学的必然としての暗闇。カナダ、マスコーカ、2003 年 9 月 22 ～ 24 日。議長：ピーター LE ゲーリング。議事録は www.muskokaheritage.org/ecology-night/ でオンラインで閲覧できます。
^ Bidwell, RGS 1979. 植物生理学、MacMillan Publishing Co., Inc.、ニューヨーク。
^ 「人工夜間照明の生態学的影響」、キャサリン・リッチとトラビス・ロングコア編、アイランド・プレス発行、2006年、458ページ、ISBN 1-55963-129-5。
^ Strong, DRおよびRay, TS (1975). Science 190, #4216, pp 804–806.
^ E. Bunningの研究は(4)に報告されており、KC Hamnerの研究もEvans, LT (1963). Environmental Control of Plant Growth, Academic Press, New Yorkでレビューされている。

ロングコア、トラヴィス、リッチ、キャサリン (2004)。「生態学的光害」。生態学と環境のフロンティア。2 (4): 191–198。doi : 10.1890/1540-9295(2004) 002 [0191: ELP ]2.0.CO; 2。ISSN 1540-9295。S2CID 33259398 。

[goering-1] 夜の生態学。国際シンポジウム：生物学的必然としての暗闇。カナダ、マスコーカ、2003 年 9 月 22 ～ 24 日。議長：ピーター LE ゲーリング。議事録は www.muskokaheritage.org/ecology-night/ でオンラインで閲覧できます。

[bidwell-2] Bidwell, RGS 1979. 植物生理学、MacMillan Publishing Co., Inc.、ニューヨーク。

[rich-3] 「人工夜間照明の生態学的影響」、キャサリン・リッチとトラビス・ロングコア編、アイランド・プレス発行、2006年、458ページ、ISBN 1-55963-129-5。

[strong-4] Strong, DRおよびRay, TS (1975). Science 190, #4216, pp 804–806.

[bunning-5] E. Bunningの研究は(4)に報告されており、KC Hamnerの研究もEvans, LT (1963). Environmental Control of Plant Growth, Academic Press, New Yorkでレビューされている。