船舶噪声与人工光照协同作用对斜带石斑鱼行为及生理的影响机制研究

本研究针对海洋噪声污染（vessel noise）与人工夜间光照（ALAN）双重胁迫问题，以斜带石斑鱼（Epinephelus coioides）为模型，通过行为学观测和脑/头肾转录组分析，揭示噪声在ALAN条件下会加剧免疫紊乱和神经内分泌失调。该成果为评估复合污染生态风险提供新依据。

　　

海洋正面临前所未有的"感官污染"危机——船舶轰鸣声掩盖了鱼类交流的声呐频道，沿海城市彻夜不灭的灯光（ALAN）搅乱了海洋生物的生物钟。这两种人为胁迫因子在近海区域往往同时存在，但以往研究多聚焦单一因素影响。斜带石斑鱼作为珊瑚礁生态系统的关键物种，其黄昏摄食习性使其成为探究声光复合污染效应的理想模型。

中国水产科学研究院南海水产研究所深圳基地的研究团队设计了一项创新实验：将斜带石斑鱼暴露于船舶噪声环境（157-167 dB re 1 μPa）中，分别模拟自然光照和ALAN（100-120 lux）条件，通过1周（短期）和6周（长期）双时间尺度观测，结合行为视频分析系统和脑/头肾转录组测序技术，系统解析复合污染的生态效应。

主要技术方法
实验采用8组独立循环水族系统（1.0×0.8×1.2 m），噪声通过水下扬声器模拟实际船舶频谱（50-1000 Hz）。行为学采用EthoVision XT系统追踪运动轨迹，转录组测序使用Illumina NovaSeq 6000平台，差异基因通过KEGG/GO分析功能通路。实验鱼体来自深圳基地人工繁育群体（17.0±0.56 cm）。

研究结果

船舶噪声对斜带石斑鱼在自然光照与ALAN条件下行为的影响
噪声使鱼类转向频率显著增加，但ALAN组在长期暴露后出现行为适应（频率回落）。自然光照组则持续保持高活动状态，表明ALAN可能干扰噪声应激的适应机制。

转录组学揭示的生理机制
脑组织分析显示：

1. 神经发育相关基因（如gfap、mbp）表达异常，提示髓鞘形成受阻
2. 多巴胺能突触通路紊乱，可能影响运动调控
   头肾组织显示：
3. ALAN+噪声组补体系统基因（c3、c4b）显著下调
4. 糖皮质激素受体（nr3c1）表达异常，显示HPA轴（下丘脑-垂体-肾上腺轴）激活

讨论与结论
该研究首次揭示ALAN会放大船舶噪声对鱼类的免疫抑制效应：在自然光照下，鱼类能通过上调抗氧化基因（cat、sod）应对噪声压力；但在ALAN环境中，这种补偿机制被破坏，导致免疫相关通路（如Toll样受体信号）持续抑制。这种协同效应在长期暴露组尤为明显，说明复合污染可能造成不可逆的生理损伤。

研究创新性地采用跨尺度研究方法，从行为表型到分子机制完整描绘了复合污染的危害链条。成果发表于《Marine Pollution Bulletin》，为制定港口照明管理和船舶限噪政策提供了科学依据，特别提示在珊瑚礁保护区需严格控制光污染与噪声的叠加暴露。