TEMA: LJUSFÖRORENINGARAllt liv på jorden är anpassat efter de naturliga ljusförhållanden som råder där de lever. Synförmåga och färgseende uppvisar stor variation, och dygnets och årets växlingar mellan ljus och mörker styr fysiologiska processer. När vi människor nu sprider artificiellt ljus i en sådan mängd har det stor påverkan på djuren, och även på oss själva.

Så gott som allt liv på jorden har utvecklats för att leva i miljöer som växlar mellan ljus och mörker och har på olika sätt anpassat sig till växlingarna. Skillnader i intensitet, våglängder, polarisering och utbredning i tid och rum är alla signaler för den här anpassningen. Synsinnet har på olika sätt gett oss möjlighet att utnyttja elektromagnetisk strålning för att förnimma vår omvärld.

De flesta djurarter har ett synsinne som finkalibrerats i förhållande till deras livsmiljö och ekologiska krav. Dagaktiva däggdjur, såsom människan och andra primater liksom många ekorrar, har dagsljusseende med ett bra färgseende och god synskärpa. Detta beror främst på ögats näthinna har en hög andel av de färgkänsliga men ljuskrävande synceller som kallas tappar. De flesta däggdjur är dock nattaktiva, med ett nattseende som baserar sig främst på stavar. Stavar är synceller som är mycket ljuskänsliga men som i de flesta fall inte kan användas för att uppfatta färger och som fungerar dåligt för att urskilja detaljer. Tapparna kräver flera tusen gånger högre ljusstyrka än stavarna, och den stora andelen tappar hos människan och andra dagaktiva djur gör att vi förlorat mycket av vårt nattseende.

Jämfört med människan har nattaktiva arter betydligt större andel stavar än tappar i näthinnan. Detta ger en god syn även i mycket svagt ljus men i gengäld ett sämre färgseende och sämre synskärpa. Många nattaktiva arter har dessutom ytterligare anpassningar till svagt ljus, exempelvis större pupill, större lins och en extra reflektionsyta bakom näthinnan, den så kallade tapetum lucidum.

Människan och andra däggdjur

Diagram visar tre spektra, människans, insekters och fåglars Människor har, tillsammans med andra primater, generellt sett tre känslighetstoppar inom ljusets spektrum. Insekter har också tre toppar, men kan uppfatta färger i ett mycket bredare band över spektrumet. Medan de flesta däggdjur har två känslighetstoppar, och därför är rödgrön-färg¬blinda, har fåglar i allmänhet fyra, och kan urskilja åtskilligt många fler färgnyanser än vi människor. (Avvikelser och överlappningar förekommer).

Människan uppfattar huvudsakligen ljus i våglängderna ca 400–700 nanometer (nm), med känslighetstoppar inom tre våglängdsområden (så kallat trikromatiskt färgseende): blått, grönt och gult/rött ljus. De flesta däggdjur har ett mer förenklat färgseende med bara två känslighetstoppar (dikromatiskt) i dagsljus: ultra-
violett/blått och grönt/rött. De är därmed mer eller mindre färgblinda för rött och grönt, men ser å andra sidan en bit ner i det för människan osynliga ultravioletta spektrat (<400 nm).

Fåglar urskiljer fler nyanser

Fåglar och reptiler har en uppbyggnad av ögat som liknar däggdjurens. Många fåglar och även insekter och en del groddjur kan uppfatta ultraviolett ljus, och kan urskilja mönster, former och färger som vi människor inte ser, till exempel i blommor eller fjäderdräkter. Fåglar har därtill fyra känslighetstoppar (tetrakromatiskt färgseende), vilket gör att de kan särskilja betydligt fler färgnyanser.

I svagt ljus (stavbaserat seende) är de flesta djur liksom människan färgblinda. Undantaget är vissa groddjur, som har två känslighetstoppar i stavarna, och alltså kan ha ett visst färgseende även i mörker.

Arter anpassas efter vattendjup

Upplyst bro över ett vatten, ljuset speglar sig i vattnet. Kanske inte en så ljus idé.

Foto: Annika K Jägerbrand

I vatten tränger olika våglängder olika djupt; kortvågigt ljus (blått till grönt) når djupast i de flesta akvatiska miljöer, men i insjöar är det oftast gult eller rött ljus som tränger djupast. Vattnets organismer har anpassat sig till skillnaderna i våglängds-
fördelning mellan olika djup och de som lever ytligt har bred känslighet i våglängdsspektrat medan organismer som lever djupare har anpassat sin syn till medellånga våglängder (blått och grönt).

Det finns en mängd ytterligare naturliga anpassningar till ljus. Många arter som lever i och intill vatten – exempelvis insekter, grod- och kräldjur – kan effektivt identifiera en vattenyta via det polariserade ljus som reflekteras mot ytan. Nattflyttande fåglar orienterar sig efter stjärnhimlen. Många vattenlevande organismer förflyttar sig dagtid till djupare vatten, styrda av ljuset. Detta är bara några exempel.

Gemensamt för nästan alla arter, både djur och växter, är att växlingen mellan ljus och mörker synkroniserar olika fysiologiska processer för att vi på bästa sätt ska kunna följa och dra nytta av dygnets, månadens och årets cykler. Synkroniseringen brukar i vetenskapliga sammanhang betecknas zeitgeber (tyska för tidsgivare), och styr aktivitet, sömn, metabolism, reproduktion, tillväxt och utveckling. Styrningen sker via hormonet melatonin, och påverkas främst av ljus med kortare våglängder (blått-grönt).

Ljusföroreningarnas negativa effekter

Eftersom de flesta djur ser världen på ett annat sätt än vi människor kan det vara svårt för oss att förstå hur dessa påverkas av det artificiella ljus vi sprider. De äldsta beläggen för ljusföroreningarnas negativa ekologiska effekter är de nattflyttande fåglar som under särskilda förhållanden samlas i stora mängder vid exempelvis fasader, fyrar eller oljeplattformar, där de flyger ihjäl sig mot konstruktioner eller mot varandra, eller tas av väntande rovdjur. Det finns många andra exempel på hur olika artgrupper påverkas av artificiellt ljus:
• Nattaktiva arter – vilket alltså är huvuddelen av alla däggdjur, groddjur, insekter och även många fåglar, kräldjur, fiskar o.s.v. – får ett minskande livsutrymme när det naturliga nattmörkret krymper i både tid och rum. Detta gäller även om vi i övrigt lyckas skydda deras livsmiljöer.
• Många nattaktiva djur attraheras till belysning eller belysta ytor. Det gäller inte minst insekter, där en stor mängd arter kan söka sig till nattbelysning från upp till en halv kilometers avstånd, där de sen kan brännas till döds, tas av rovdjur eller dö av utmattning. Belysningen kan på det viset ”dammsuga” insekter från stora delar av landskapet.
• Upplysta broar över vattendrag sprider ljus över vattnet och kan skapa barriärer för vattenlevande arter som vandrar i skydd av mörkret, exempelvis ål.
• Djur med särskild anpassning till mörkerseende kan bli mer eller mindre förblindade av ett plötsligt starkt ljus såsom ett passerande fordon. Fram tills de återhämtar sig är de enkla byten eller riskerar bli överkörda ifall de befinner sig på en väg eller järnväg.

Tapetum lucidum – ”ljusväven”

De flesta ryggradsdjur som är aktiva på natten eller i gryning/skymning har ett extra vävnadslager bakom näthinnan som reflekterar tillbaka ljuset mot syncellerna, vilka därmed nås av ljuset två gånger. Tapetum lucidum gör att djurens ögon fungerar som trafikreflexer, alltså ”lyser” i mörkret när man riktar ljus mot dem.