斑马鱼（Danio rerio）的色彩偏好在中午和午夜时有所不同

《Applied Animal Behaviour Science》：Color preference of Zebrafish ( Danio rerio) Differs in Midday and Midnight

昼夜节律下斑马鱼颜色偏好差异及实验方法研究

　　

阿米尔·法尔沙德·沙德曼

伊朗塞姆南大学兽医系，塞姆南

摘要

本研究旨在探讨在受控实验室条件下，斑马鱼在白天和夜晚是否表现出不同的颜色偏好。实验中使用了20条成年斑马鱼（3个月大，雄雌比例为1:1），将它们置于14:10的光暗周期环境中，并通过玻璃迷宫进行测试。实验中使用了四种光色——黄色（647纳米）、蓝色（467纳米）、绿色（532纳米）和红色（660纳米），所有光色的辐照度均为2.25 ± 0.04微瓦/平方厘米。在中午12点和午夜12点两个时间点对鱼的行为进行了视频记录。通过卡方检验和混合模型分析等统计方法，确认了斑马鱼在白天和夜晚的颜色偏好模式存在显著差异（P < 0.001）。结果显示，白天斑马鱼最偏爱的颜色是黄色，其次是蓝色和绿色，而夜晚的颜色偏好顺序变为红色、蓝色和绿色。这些发现表明，尽管斑马鱼对黄色的偏好始终一致，但它们对其他颜色的偏好顺序在白天和夜晚会发生变化。因此，在评估水生生物对光色的偏好时，实验条件应考虑其昼夜节律。

引言

光线和颜色是影响鱼类行为、生理和发育的关键环境因素。斑马鱼（Danio rerio）被广泛用作生物医学研究的模式生物，因其易于遗传操作和透明的胚胎而受到重视。

研究表明，斑马鱼对光线非常敏感；例如，虽然蓝光的效果相对较弱，但红光和白光会对它们的发育产生不利影响（Pir等人，2024年；Villamizar等人，2014年）。

夜晚暴露在微弱的红光下会抑制斑马鱼的繁殖能力，而绿光则没有显著影响（Adatto等人，2016年）。

斑马鱼的行为受光线调节；它们通常更喜欢较暗的环境而非高强度的光线（Stephenson等人，2011年）。此外，在明亮的环境中，斑马鱼的活动量会增加（Burgess & Granato，2007年）。

有趣的是，斑马鱼的颜色偏好已被用于神经行为学研究。例如，接触神经毒素会降低它们对短波长光的偏好（Bault等人，2015年）。

评估这种偏好的标准方法是使用行为迷宫，如T型迷宫和双选择装置。然而，在许多颜色偏好实验中，使用不同辐照度的光源会引发方法学问题。如果辐照度不受控制，观察到的偏好可能实际上是由光线强度而非颜色本身决定的，从而混淆实验结果。与其他类型的迷宫相比，加号迷宫（plus maze）在研究鱼类颜色偏好方面的应用较为少见。

了解鱼类与生俱来的颜色偏好对于基础神经行为学研究以及优化水产养殖和实验室饲养实践至关重要。最近来自啮齿动物的研究表明，光色偏好在白天和夜晚可能会发生变化（阿米尔·法尔沙德·沙德曼，2025年），这一现象在水生生物中尚未得到充分研究。

因此，为了填补这些知识空白，本研究利用加号迷宫探讨了斑马鱼与生俱来的颜色偏好。实验中使用了LED灯，这些灯被校准为在相同辐照度下发出不同波长的光，以隔离颜色对行为的影响。我们在中午12点和午夜12这两个时间点分别评估了斑马鱼的颜色偏好，以确定是否存在差异。

实验部分

动物与饲养条件

实验中使用的20条斑马鱼（Danio rerio）来自伊朗马什哈德的Aquamashhad中心，年龄为3个月，体长3 ± 0.5厘米，雄雌比例为1:1。将它们饲养在20升的玻璃水箱（40×20×25厘米）中，每升水容纳一条鱼，以帮助它们适应新环境。每天早晚各喂食一次（饲料由伊朗伊斯法罕的Mahzin公司提供）。实验中的光照条件为14:10的光暗周期，即从早上5:00持续到晚上7:00。

结果

卡方检验结果显示，实验观察到的颜色偏好差异显著高于偶然水平（卡方值 = 692.728，自由度 = 3，Cramer V = 0.538，P < 0.001）。白天的颜色偏好顺序为黄色、蓝色、绿色、红色；而夜晚的偏好顺序则为黄色、红色、绿色、蓝色。在夜晚，绿色和蓝色作为第三和第四优选颜色的差异并不显著（见图2）。

讨论

我的研究结果表明，斑马鱼在白天和夜晚的颜色偏好存在显著差异。根据Buatois的研究（Buatois等人，2021年），白天斑马鱼最偏爱的颜色是黄色。虽然我的研究结果与Buatois的发现一致，但我注意到颜色偏好的顺序有所不同——在我的研究中，斑马鱼对蓝色的偏好更强。

关于斑马鱼幼体的研究，Park报告的偏好顺序为蓝色...

结论

无论是在中午还是午夜，斑马鱼最偏爱的颜色都是黄色。这种偏好在夜晚更为明显。因此，成年斑马鱼最喜爱的颜色并不受时间的影响。然而，其他颜色的偏好顺序在白天和夜晚之间存在显著差异。这些发现强调了在研究颜色偏好时考虑观察时间的重要性。

未引用的参考文献

（Shadman, 2025年）

资金来源

本研究由作者自行资助。

伦理声明

该实验已获得伊朗塞姆南大学伦理委员会的批准（批准编号：SUEC 01-20/12-03），并遵循了该机构的指导原则。

作者贡献声明

阿米尔·法尔沙德·沙德曼：负责论文的撰写、审阅与编辑、初稿撰写、数据可视化、结果验证、实验设计、资源协调、项目管理、方法学制定、数据收集与分析以及概念框架的构建。

致谢

感谢塞姆南大学伦理委员会的支持。

利益冲突声明

作者不存在需要声明的利益冲突。