اثرات نور بر زندگی پرندگان(1)

نور نقش حیاتی در حفظ سلامت و بهبود کیفیت زندگی پرندگان دارد و بر سلامت جسمی، رفتار طبیعی و چرخه تولید مثل آنها تأثیر مستقیم می گذارد. فراهم کردن نور مناسب با شدت و طیف مناسب و همچنین رعایت تناوب های زمانی روشنایی و تاریکی در نگهداری پرندگان خانگی، موجب تقویت سیستم ایمنی، تحریک رفتارهای طبیعی و تنظیم هورمون های تولید مثل می شود که در نهایت کیفیت زندگی پرنده را افزایش داده و از بروز استرس و مشکلات رفتاری جلوگیری می کند.

تأثیر نور بر چرخه تولیدمثلی

چرخه سالانه تولیدمثل پرندگان تحت تأثیر مجموعه‌ای از عوامل فیزیولوژیکی، رفتاری و محیطی تنظیم می‌شود. به عبارت دیگر، فرایندهای فیزیولوژیکی بدن پرندگان با عوامل محیطی ترکیب شده و منجر به توسعه گنادها(غدد جنسی) و بروز رفتارهای تولیدمثلی می‌شود. در میان عوامل محیطی، نور به‌عنوان یکی از مهم‌ترین عوامل شناخته می‌شود.

روند فیزیولوژیکی اثر نور بر چرخه تولیدمثلی

پرندگان با توجه به دوره روشنایی یا فتوپریود (Photoperiod)، طول روز را اندازه‌گیری می‌کنند و ساعت بیولوژیکی بدن خود را با آن هماهنگ می‌سازند. این ساعت بیولوژیکی با کنترل ترشح هورمون‌ها، متابولیسم و فرایند تولیدمثل را تنظیم می‌کند.

به‌طور کلی، حیواناتی که تولیدمثل فصلی دارند، بر اساس پاسخ به طول روز به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند: روزبلند و روزکوتاه. اکثر پرندگان در دسته روزبلند قرار دارند، به این معنا که گنادهای آن‌ها در دوره‌های نوری طولانی (Long-day-photoperiod) رشد کرده و فعال می‌شود، در حالی که دوره‌های نوری کوتاه (Short-day-photoperiod) رفتارهای تولیدمثلی آن‌ها را مهار می‌کند. این تقسیم‌بندی بر اساس پاسخ زیستی به تغییرات طول روز و شب در فصول مختلف سال است.

بر اساس مطالعات، این تغییرات عمدتاً از طریق سیستم عصبی-هورمونی و به‌ویژه محور هیپوتالاموس-هیپوفیز-گناد(تصویر1) تنظیم می‌شود. این محور با ترشح هورمون‌های مرتبط، فرایندهای تولید مثلی را هدایت می‌کند.

نور توسط فتورسپتورهای )گیرنده های وابسته به نور )موجود در مغز و شبکیه چشم پرندگان دریافت و درک می‌شود. پرندگان طول روز را به‌صورت مستقیم با چشم اندازه‌گیری نمی‌کند، بلکه گیرنده‌های خاصی در هیپوتالاموس این وظیفه را بر عهده دارند. هیپوتالاموس با دریافت سیگنال‌های نوری، تولید و ترشح هورمونی به نام هورمون آزادکننده گنادوتروپین Gonadotropin-releasing hormone) یا (GnRH را تحریک می‌کند. این هورمون از طریق مسیرهای خونی به بخش قدامی غده هیپوفیز منتقل شده و باعث سنتز و ترشح هورمون‌های لوتئینیزه‌کننده (LH) و فولیکول‌محرک (FSH) می‌شود. این هورمون‌ها نقش کلیدی در رشد فولیکول‌های تخمدانی و تخمک‌گذاری در پرندگان ماده دارند و همچنین ترشح هورمون‌های جنسی مانند استرادیول و پروژسترون را القا می‌کنند. این فرایند فیزیولوژیکی، پایه شکل‌گیری فاز جنسی و بروز رفتارهای تولیدمثلی در پرندگان است.

همچنین ، غده پینه‌آل نیز به‌طور مداوم سیگنال‌های نوری خارجی را دریافت کرده و هورمونی به نام ملاتونین ترشح می‌کند. این غده تحت تأثیر تغییرات دوره نوری، میزان تولید و ترشح ملاتونین را تنظیم می‌کند. ملاتونین که عمدتاً در تاریکی ترشح می‌شود، اطلاعات مربوط به طول شب را به بدن منتقل می‌کند. بر این اساس، افزایش یا کاهش سطح ملاتونین، سیگنال‌هایی برای تنظیم فعالیت‌های فصلی مانند رشد، جفت‌گیری و تولیدمثل فراهم می‌کند.

شواهد نشان می‌دهند که ملاتونین با تأثیر بر محور هیپوتالاموس-هیپوفیز، سطح ترشح GnRH را کاهش می‌دهد و در نتیجه رفتارهای تولیدمثلی را سرکوب می‌کند. بنابراین، در فصولی مانند زمستان که روزها کوتاه و شب‌ها طولانی هستند ، سطح ملاتونین افزایش یافته و رفتارهای تولیدمثلی متوقف می‌شود، به‌طوری که پرنده وارد فاز استراحت می‌گردد. در مقابل، در فصولی مانند بهار با روزهای بلند و شب‌های کوتاه، کاهش سطح ملاتونین به دلیل کوتاه‌تر شدن دوره تاریکی، سرکوب GnRH را کاهش داده و امکان تحریک محور هیپوتالاموس-هیپوفیز را فراهم می‌کند. این امر منجر به رشد گنادها و بروز رفتارهای تولیدمثلی مانند جفت‌گیری می‌شود. این تنظیم دقیق ملاتونین به پرندگان اجازه می‌دهد تا چرخه‌های تولیدمثلی خود را با تغییرات فصلی طول روز هماهنگ کنند، که برای بقای گونه‌های روزبلند در محیط‌های طبیعی ضروری است.

اثرات نور مصنوعی طولانی مدت بر پرندگان

امروزه انسان ها با استفاده گسترده و مداوم از منابع نور مصنوعی در طول شبانه روز، به ویژه در محیط های شهری و صنعتی، مدت زمان روشنایی محیط زیست را فراتر از چرخه طبیعی افزایش می دهند. این نور مصنوعی بیش از اندازه ، به ویژه در شب، باعث اختلال در چرخه تولیدمثلی پرندگان می شود. نور مصنوعی ترشح ملاتونین را کاهش داده و محور هیپوتالاموس-هیپوفیز را از تعادل خارج می کند که منجر به فعال ماندن دائمی حالت تولیدمثلی در پرندگان می شود. این وضعیت باعث عوارضی مانند تخمگذاری نامنظم و مزمن ،زمان بندی نادرست جفتگیری و استرس ناشی از افزایش سطح هورمون های کورتیکواستروئیدی مانند کورتیزول می شود.افزایش هورمون های کورتیکواستروئیدی ناشی از نور مصنوعی بیش از اندازه ، اثرات منفی متعددی بر بدن پرندگان دارد؛ این هورمون ها می توانند سیستم ایمنی را تضعیف کرده و پرندگان را در معرض ابتلا به بیماری ها قرار دهند. در بلندمدت، استرس مزمن ناشی از این هورمون ها متابولیسم پرنده را مختل کرده و باعث کاهش طول عمر آن می شود.

راهکارهای مدیریت نور مصنوعی در پرندگان خانگی

برای جلوگیری از خارج شدن چرخه تولید مثلی پرندگان از حالت تعادل، لازم است فتوپریود (دوره روشنایی روز) پرندگان با چرخه های طبیعی محیطی هماهنگ شود تا ریتم های شبانه روزی و چرخه تولیدمثلی آنها حفظ گردد.

در گونه های غیراستوایی مانند مرغ عشق ، عروس هلندی و کاکادو که در مناطق معتدل زندگی می کنند، با افزایش طول روز در بهار و تابستان، پرندگان وارد فاز تولیدمثلی می شوند و با کاهش طول روز در پاییز و زمستان، این فاز غیرفعال می گردد. این الگوی فصلی ناشی از تغییرات نور روز است که از طریق هورمون های جنسی و محورهای تنظیم کننده تولید مثل تاثیر می گذارد.

در مقابل، گونه هایی که در مناطق استوایی زندگی می کنند، مانند طوطی برزیلی ، گرین چیک و کاسکو، به دلیل تقریباً برابر بودن طول روز و شب در این مناطق، تولیدمثل آنها تحت تأثیر فاکتورهای دیگری مانند نشانه های محیطی ( مثلا آزادسازی شهد نوعی گل) ، دسترسی به منابع غذایی ،میزان بارندگی و… تنظیم می شود و ممکن است چرخه تولیدمثلی آنها کمتر تحت تاثیر تغییرات فتوپریود قرار گیرد.

در عمل، مدت روشنایی روزانه باید بین 12 تا 14 ساعت تنظیم شود که مشابه چرخه طبیعی بهار و تابستان است و در زمستان کاهش آن به 10 تا 12 ساعت و حتی کمتر از تحریک بیش از حد تولیدمثلی جلوگیری می کند. استفاده از پوشش مناسب در شب بر روی قفس نیز توصیه می شود؛ کاوری که عبور نور را به طور کامل مسدود کند ولی تهویه هوا را مختل نکند، مانند پارچه های کتان یا پنبه ای با ضخامت متوسط، بهترین گزینه است. شدت نور نیز باید در محدوده 100 تا 200 لوکس تنظیم شود تا ادراک بصری و ریتم های شبانه روزی به درستی حفظ شود؛ شدت نوری کمتر از 5 لوکس برای تشخیص شب و روز کافی نیست و می تواند رفتارهای طبیعی مانند تغذیه را مختل کند، در حالی که شدت نور بالاتر از 200 لوکس ممکن است به تحریک رفتارهای جنسی و فعال سازی چرخه تولیدمثلی منجر شود.

 در نهایت، تنظیم دوره روشنایی به صورت فصلی و کاهش مدت روشنایی به 10 تا 12 ساعت و شدت نور به 50 تا 100 لوکس و حتی کمتر در پاییز و زمستان موجب کاهش فعالیت تولیدمثلی، پیشگیری از رفتارهای تهاجمی ناشی از افزایش هورمون های کورتیکواستروئیدی و حفظ سلامت فیزیولوژیکی و رفتاری پرندگان خانگی خواهد شد.

منابع

1. Adams, C. A., Bayne, E., & St. Clair, C. C. (2021). Effects of Artificial Light on Bird Movement and Distribution: A Systematic Map. *Environmental Evidence*, 10, Article 37. https://doi.org/10.1186/s13750-021-00246-8

2. Bao, Q., Gu, W., Song, L., Weng, K., Cao, Z., Zhang, Y., Zhang, Y., Ji, T., Xu, Q., & Chen, G. (2023). The Photoperiod-Driven Cyclical Secretion of Pineal Melatonin Regulates Seasonal Reproduction in Geese (*Anser cygnoides*). *International Journal of Molecular Sciences*, 24(15), 11998. https://doi.org/10.3390/ijms241511998

3. Kumar, V., Rani, S., Prabhat, A., & Mishra, I. (2021). Central Nervous System Associated With Light Perception and Physiological Responses of Birds. *Frontiers in Physiology*, 12, 759621. https://doi.org/10.3389/fphys.2021.759621

4. Lam, R. W., & Levitan, R. D. (2000). Pathophysiology of seasonal affective disorder: A review. *Journal of Psychiatry & Neuroscience*, 25(5), 395-403.11. Shi, L., Li, N., Bo, L., & Xu, Z. (2013). Melatonin and Hypothalamic-Pituitary-Gonadal Axis. *Current Medicinal Chemistry*, 20(15), 2017-2031. https://doi.org/10.2174/09298673113209990114