La melatonina controla el reloj biológico:los niveles altos de melatonina nos hacen sentir cansados ​​por la noche. Sin embargo, la hormona también juega un papel importante en los ritmos biológicos de los animales. La luz artificial nocturna (contaminación lumínica) puede suprimir la producción de melatonina en los peces, incluso con intensidades de luz muy bajas, un hallazgo establecido por investigadores del Leibniz-Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries (IGB).

La melatonina regula el ritmo día-noche en humanos y vertebrados. Órganos los tejidos y las células establecen su reloj interno en función del nivel de esta hormona. Como resultado, la melatonina también controla procesos como la reproducción y el crecimiento. Los vertebrados y los humanos detectan diferencias en el brillo ambiental a través de fotorreceptores, p.ej. en la retina del ojo. La luz brillante percibida por estos receptores suprime la producción de melatonina, mientras que el nivel hormonal se eleva durante la fase oscura. La luz artificial nocturna puede alterar los niveles de melatonina.

El equipo de investigadores del IGB investigó la producción de melatonina en la perca europea. Durante el día, todos los peces estuvieron expuestos a la luz del día. Por la noche, la iluminación variaba según el grupo:el grupo de control pasó la noche en completa oscuridad, mientras que los otros tres grupos fueron expuestos a intensidades de luz a 0.01, 0,1 y 1 lux. Después de diez días, los científicos midieron los niveles de melatonina a intervalos de tres horas durante un período de 24 horas. El resultado:incluso la intensidad de luz más baja de 0,01 lux fue suficiente para suprimir la producción de melatonina; intensidades de luz más altas condujeron a una reducción gradual cada vez más fuerte de la melatonina.

Para comparacion, intensidades de iluminación a las que los organismos están expuestos por la noche:en una noche cristalina, la intensidad de la iluminación es inferior a 0,001 lux. En una noche de luna llena mide un máximo de 0,3 lux. El resplandor del cielo sobre una ciudad puede alcanzar intensidades de iluminación de hasta 1 lux y más, y el alumbrado público puede ser de hasta 150 lux.

Incluso el resplandor del cielo urbano nocturno suprime la formación de melatonina

"Lo asombroso es que la intensidad del brillo del cielo urbano es suficiente para suprimir la producción de melatonina en los peces, ", declaró la autora principal, Franziska Kupprat, del IGB. Grandes áreas de todo el mundo se ven afectadas por este tipo de contaminación lumínica. Esto se debe a que la luz emitida por las instalaciones de iluminación se irradia hacia el cielo, y se refleja en nubes y partículas, creando un brillo significativo en el cielo que se extiende más allá del radio de luz real de la fuente de luz.

La intensidad de la luz no tuvo impacto en el ritmo de producción de melatonina. Todas las muestras experimentaron un aumento en la formación de melatonina durante el transcurso de la tarde, alcanzando su punto máximo por la noche.

"Estudios anteriores han demostrado que las intensidades más altas de la luz nocturna, como 10 y 100 lux, también afectan el ritmo de la melatonina en la perca. Esto se debe a que la melatonina producida por la noche había disminuido hasta tal punto que ya no difería de los valores bajos medidos durante el día. ", explicó el Dr. Franz Hölker del IGB.

Los peces pasan gran parte de su vida durmiendo, aunque esto no es evidente porque no tienen párpados. Como con todos los seres vivos, los peces necesitan dormir para regenerarse. El profesor Werner Kloas del IGB, investigador principal del estudio, explicó los efectos de los niveles de melatonina alterados:"Nuestros métodos de investigación anteriores no nos permiten evaluar si los peces urbanos experimentan falta de sueño debido a la contaminación lumínica. Sin embargo, asumimos que este es el caso porque la melatonina es un factor importante que influye en el sueño de los vertebrados, incluido el pescado. Una cosa es segura es que otras funciones corporales como la defensa inmunológica, el crecimiento y la reproducción pueden verse perturbados por la producción alterada de melatonina ".