Πώς το κόκκινο φως επηρεάζει την παραγωγή στρώματος, τον φόβο και το άγχος;

Έχει αποδειχθεί ότι το μήκος κύματος του φωτός έχει αντίκτυπο στη συμπεριφορά, την καλή διαβίωση και την απόδοση των πουλερικών. Σε αντίθεση με τα θηλαστικά, τα πτηνά έχουν εξω-αμφιβληστροειδικούς φωτοϋποδοχείς που ανιχνεύουν τη φωτοπερίοδο και συγχρονίζουν τις φυσιολογικές τους διεργασίες με το περιβάλλον τους εκτός από τους φωτοϋποδοχείς του αμφιβληστροειδούς που είναι υπεύθυνοι για την όραση. Το μάτι, η επίφυση και ο υποθάλαμος είναι τα τρία κύρια όργανα όπου βρίσκονται αυτοί οι φωτοϋποδοχείς.

Οι ράβδοι, οι κώνοι και οι διπλοί κώνοι είναι οι τρεις τύποι φωτοϋποδοχέων που βρίσκονται στον αμφιβληστροειδή. Οι τετραχρωμικοί κώνοι στα πουλιά είναι υπεύθυνοι για την έγχρωμη όραση. Οι φωτοδεκτικές χρωστικές αυτών των κώνων είναι πιο ευαίσθητες στο ιώδες (415 nm), το μπλε (455 nm), το πράσινο (508 nm) και το κόκκινο (571 nm). Η σεροτονίνη και η μελατονίνη εκκρίνονται υπό την κατεύθυνση της επίφυσης, η οποία γίνεται φωτοευαίσθητη για πρώτη φορά σε τρεις ημέρες από την ανάπτυξη. Αυτές οι ορμόνες παίζουν ρόλο στη ρύθμιση του κιρκάδιου κύκλου, στις ενδοκρινικές διεργασίες, στη θερμοκρασία του σώματος, στην κίνηση και στην αναπαραγωγή στα πουλερικά.

Το λευκό φως έχει αποδειχθεί ότι είναι αναποτελεσματικό στην καταστολή της απελευθέρωσης σεροτονίνης και μελατονίνης εάν η έντασή του είναι μικρότερη από 4 lux επειδή δεν μπορεί να περάσει μέσα από το κρανίο και να φτάσει στην επίφυση. Επιπλέον, πολλά μήκη κύματος φωτός εισέρχονται απευθείας στον υποθάλαμο και έχουν ποικίλες επιπτώσεις. Το κρανίο και ο εγκέφαλος διεισδύουν απευθείας από φως μεγάλου μήκους κύματος, το οποίο στη συνέχεια φτάνει στον υποθάλαμο. Για να επηρεαστεί ο υποθάλαμος, οι πηγές φωτός μικρού μήκους κύματος πρέπει να είναι σε μεγαλύτερη ένταση. Τα κόκκινα μήκη κύματος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος έχουν αποκαλυφθεί ότι γίνονται αντιληπτά από εξω-αμφιβληστροειδικούς φωτοϋποδοχείς.

Λόγω των διακυμάνσεων της φωτοδεκτικής πυκνότητας χρωστικής και της ευαισθησίας του φάσματος του αμφιβληστροειδούς τους, τα πουλιά βιώνουν το φως με διαφορετικούς τρόπους. Σύμφωνα με την ισχύ του φάσματος εξόδου του φωτός και τη φασματική ευαισθησία του αμφιβληστροειδούς του πουλιού, προσδιορίζεται η αντιληπτή ένταση. Σε μικρότερες εντάσεις, το κόκκινο φως θεωρείται από τα πουλιά ως πιο φωτεινό από το μπλε φως. Επιπλέον, ενώ το φως μπορεί να διεγείρει τον αμφιβληστροειδή σε χαμηλές εντάσεις, οι εξω-αμφιβληστροειδείς φωτοϋποδοχείς απαιτούν φως σε μεγαλύτερες εντάσεις. Αυτό σημαίνει ότι για να διεγείρονται οι φωτοϋποδοχείς του υποθαλάμου, τα μικρότερα μήκη κύματος όπως το μπλε ή το πράσινο φως πρέπει να είναι σε μεγαλύτερες εντάσεις από τα μεγαλύτερα μήκη κύματος όπως το κόκκινο φως.

Ο αμφιβληστροειδής των πτηνών είναι πιο ευαίσθητος στα κίτρινα και πράσινα μήκη κύματος, ωστόσο η έκθεση τους στο πράσινο φως τα κάνει να ωριμάζουν πιο αργά, να παράγουν λιγότερα αυγά, να έχουν χαμηλότερα επίπεδα στεροειδών και να εκφράζουν λιγότερο GnRH-I mRNA. Επομένως, θα αποτρέψει την αναπαραγωγή εάν μόνο ο αμφιβληστροειδής ενεργοποιηθεί από το πράσινο φως. Από την άλλη πλευρά, έχει αποδειχθεί ότι η έκθεση σε μεγαλύτερα μήκη κύματος αυξάνει την παραγωγή αυγών, καθώς και τα επίπεδα στεροειδών και γοναδοτροπινών και την έκφραση του νευροπεπτιδίου mRNA.

Σε αντίθεση με προηγούμενη έρευνα, η οποία αποκάλυψε ότι οι όρνιθες ωοπαραγωγής που εκπαιδεύτηκαν κάτω από μονόχρωμο κόκκινο φως παρήγαγαν περισσότερα αυγά από εκείνες που εκτρέφονταν κάτω από λευκό, πράσινο και μπλε φως με δίοδο εκπομπής φωτός (LED), ο Borille et ανακάλυψε ότι το λευκό φως αύξησε την παραγωγή αυγών περισσότερο από το κόκκινο. το φως έκανε. Ο Li et ανακάλυψε ότι ενώ τα πουλιά που ανατράφηκαν με μπλε και πράσινο φως παρήγαγαν τα πιο ανοιχτόχρωμα αυγά, αυτά που ανατράφηκαν με κόκκινο και λευκό φως γεννούσαν τα βαρύτερα αυγά. Ωστόσο, σε σύγκριση με τα πουλιά που ανατράφηκαν κάτω από λευκό και μπλε φως, αυτά που ανατράφηκαν κάτω από το πράσινο φως είχαν ισχυρότερα κελύφη αυγών.

Το μήκος κύματος του φωτός έχει επίσης αποδειχθεί ότι έχει αντίκτυπο στη συμπεριφορά και το στρες. Έχει παρατηρηθεί ότι τα πουλιά περνούν περισσότερο χρόνο καθισμένα ή όρθια παρουσία μικρών μηκών κύματος (μπλε/πράσινο) και κινούνται πιο ενεργά παρουσία μεγαλύτερων μηκών κύματος (κόκκινο/κίτρινο). Τα πουλιά που ανατράφηκαν κάτω από το κόκκινο/κίτρινο φως εμφανίζουν τονική ακινησία για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους, δείχνοντας ότι ήταν πιο φοβισμένα από τα πουλιά που εκτέθηκαν σε μικρά μήκη κύματος. Έχει αποδειχθεί ότι το πράσινο φως μειώνει τον χρόνο σίτισης. Τα πουλιά που ανατράφηκαν με κόκκινο φως εμφάνισαν μειωμένη κοινωνική αναγνώριση, σύμφωνα με τους D'Eath and Stone. Σε αντίθεση με τα πουλιά που ανατράφηκαν κάτω από λευκό φως ή φως με υψηλή ποσότητα μπλε φωτός, οι Archer και Byrd βρήκαν ότι τα πουλιά που εκτρέφονταν κάτω από υψηλά επίπεδα κόκκινου φωτός είχαν μειωμένη ευαισθησία στο στρες, όπως μετρήθηκε από την κορτικοστερόνη, τη σύνθετη ασυμμετρία και το χυμικό. Σύμφωνα με τους Svobodova et alfindings, οι ωοτόκες όρνιθες που εκτράφηκαν κάτω από κόκκινο φως είχαν το χαμηλότερο ποσοστό θνησιμότητας 12,65 τοις εκατό, ενώ οι όρνιθες που εκτράφηκαν κάτω από το μπλε φως είχαν το υψηλότερο ποσοστό θνησιμότητας 14,30 τοις εκατό. Αυτή η διαφορά μπορεί να υποδεικνύει ότι τα πουλιά που εκτρέφονται με κόκκινο φως είναι λιγότερο επιρρεπή στο άγχος από τα πουλιά που εκτρέφονται με μπλε φως.

Ο στόχος αυτής της μελέτης ήταν να εξακριβωθεί πώς η παραγωγικότητα, το άγχος και τα επίπεδα τρόμου των ωοπαραγωγών ορνίθων επηρεάστηκαν από δύο διαφορετικά εμπορικά διαθέσιμα φώτα LED. Για το πρώτο φως χρησιμοποιήθηκαν θερμά λευκά φωτιστικά LED και για το δεύτερο χρησιμοποιήθηκαν λευκά φωτιστικά LED με μονόχρωμο κόκκινο φως. Η χρήση του κόκκινου φωτός θεωρήθηκε ότι ενίσχυε την παραγωγή ενώ μειώνει το άγχος και τις αντιδράσεις στρες στις όρνιθες που εκτρέφονται κάτω από αυτά τα φώτα για τη διάρκεια του κύκλου ωοτοκίας.

Φωτισμός κοτέτσι Benwei για παραγωγή αυγών