Praha svítí na sto kilometrů. Rozdíl mezi dnem a nocí se smazává, varuje bioložka

V České republice začíná od března platit technická norma, která má omezit světelné znečištění, jinak nazývané světelný smog. Podle náměstka ministra životního prostředí Petra Hladíka (KDU-ČSL) je cílem této normy snížit dopady na přírodu a zdraví člověka. Při umístění nových světelných bodů bude stanovena nejen minimální, ale také maximální míra osvětlení.

V této souvislosti jsme pro vás z archivu tištěných čísel Finmagu vytáhli rozhovor z roku 2021 se Zdeňkou Bendovou, která se zabývá vlivem solárního cyklu na biologické hodiny savců. Česká bioložka v něm už tehdy zdůrazňovala potřebu nové legislativy, která světelné znečištění bude řešit.

Skřivani jsou blíž přirozenému solárnímu cyklu, zatímco sovy se zpožďují docela dost.

Za pár týdnů se bude měnit čas. Jak si na to obvykle zvykáte?

Čím jsem starší, tím je ta přizpůsobivost horší, ale obecně je posouvání času problém spíš pro lidi, kteří vstávají hodně brzo, v nějakou nefyziologickou dobu. Pro lidi, kteří jsou trvale spánkově deprivovaní, může hodinový úbytek spánku znamenat velký problém, se kterým se vyrovnávají i čtrnáct dní nebo tři neděle. Ale obecně ta změna času není zas taková pecka jako třeba práce na směny, i když citlivější lidé po ní můžou být unavení a cítit nedospanost. To bývají lidé, kteří mají vnitřní hodiny hodně pevné.

Zdeňka Bendová

Se souhlasem Zdeňky Bendové

Vystudovala fyziologii živočichů na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy, kde získala i vědecké hodnosti – doc., RNDr., Ph.D. Zkoumá vliv solárního cyklu, tedy střídání dne a noci, na biologické hodiny savců. Na své alma mater na katedře fyziologie bádá zejména nad hlodavci, v Národním ústavu duševního zdraví pak nad člověkem.

Takže paradoxně ten, kdo má život rozhozenější, se s tou změnou vyrovnává líp – protože to pro něj vlastně není změna.

Paradoxně to tak funguje. Na druhou stranu, dlouhodobě žít bez synchronizovaných hodin má patologické důsledky. Takže by se asi člověk neměl dlouhodobě udržovat v rozházeném režimu.

Podle čeho se řídí ty naše biologické hodiny? Primárně podle světla? Když Jürgen Aschoff dělal první výzkumy v téhle oblasti, zavíral lidi na dlouhou dobu do tmy a zjistil, že i bez střídání dne a noci nám ty budíky pořád fungují a úplně se nerozhodí.

Profesor Aschoff vystavěl v šedesátých letech v Bavorsku několik bunkrů a v nich na skupině dobrovolníků testoval, jak to dopadne, když je izoluje od vnějšího prostředí, od solárního cyklu, od střídání dne a noci. A zjistil, že lidské hodiny stejně jako u ostatních živočichů i u rostlin běží, mají nějakou endogenní, vnitřní podstatu, která jim umožní fungovat i bez povědomí o solárním cyklu. A pak se začaly hledat geny, které můžou za fungování těch hodin. Přišlo se na to, že existuje celé množství clock genes, hodinových genů, a za objev první regulační smyčky mezi těmito geny byla v roce 2017 udělena Nobelova cena za fyziologii a medicínu.

Z hodinového mechanismu vychází regulace dalších genů, které mají určité fyziologické funkce. Typicky jde třeba o geny buněčného cyklu, jež jsou na něj navázané a fungují podle něj. Dysregulace jdoucí do hloubky do těch hodin pak může indukovat třeba nádorové bujení.

Zaujalo mě, proč se tomu cyklu říká cirkadiánní. Že trvá ne přesně, ale cirka jeden den.

U člověka je cirkadiánní den delší než 24 hodin, lidské hodiny se zpožďují, ale třeba u myši je zase kratší než 24 hodin. Co živočišný druh, to perioda. Samozřejmě jsou rozdíly i mezi jedinci jednoho druhu, ale nebývají velké. Největší jsou asi u člověka, u kterého známe i dva extrémní chronotypy, skřivany a sovy, dané tím, že ten hodinový strojek u někoho běží rychleji a u někoho pomaleji. Od toho se odvíjí potřeba synchronizace s vnějším časem, která je u sov větší. Skřivani jsou blíž přirozenému solárnímu cyklu, zatímco sovy se zpožďují docela dost, takže potřebují silný synchronizátor a také vnitřní kázeň, aby se udržely v kontaktu se sociálním světem.

Finmag

A jak se tedy člověk seřizuje?

Základní synchronizační princip je ten, že světlo zrána hodiny trochu urychluje, kdežto světlo večerní nás zpožďuje. Kdybychom byli myš, které běží vnitřní hodiny rychleji, potřebujeme k synchronizaci zejména světlo večer, aby nás zpomalilo. Ale protože jsme lidé, potřebujeme hlavně světlo zrána, aby se nám hodiny maličko zrychlily a abychom se sladili do těch 24 hodin solárního cyklu. A také potřebujeme málo světla zvečera, což je zrovna u těch sov, kterým se večer dobře pracuje, docela problém.

Astronomové spočítali, že Praha září do okruhu sta kilometrů. V Česku a vůbec v Evropě v podstatě není přirozená tma.

Na střídání světla a tmy je navázaný nejenom denní rytmus, ale i rytmus celého roku. Vyčetl jsem, že zvířata podle toho, kdy se stmívá a rozednívá, poznají, kde se zhruba nacházejí v roce a že je třeba čas se rozmnožovat, aby se přivedla mláďata na svět v takové době, aby přežila.

Pokud musí mláďata přes léto nabrat sílu, aby pak dokázala přežít krušnou zimu, musí se narodit zjara. A tak potom podle délky březosti máme zvířata, která se páří na podzim a která se páří na jaře. Tyhle procesy se spouštějí mechanismem v hypofýze, to je kus mozku, který reguluje hormonální procesy v celém organismu. Informace o čase mu předává melatonin, hormon, jehož tvorba v těle kopíruje délku noci, a díky tomu organismus s naprostou jistotou dokáže poznat, jak se noc prodlužuje nebo zkracuje.

Karolína Kadlčáková

Mění ulice, hospody i nádraží. Estetika má ekonomickou hodnotu, říká designérka

Napadlo vás někdy, kolik vizuálního nepořádku kolem sebe vídáte? Bannery, billboardy, reklamy, nevzhledné prodejny. Vás možná ne, ale Veronika Rút Fullerová s tím bojuje už několik let. „Celé je to o kultuře podnikání, vizuály jsou jenom důsledky,“ říká dlouhodobá bojovnice s vizuálním smogem.

Příroda je nastavená na sledování změny poměru mezi světlem a tmou. V průběhu evoluce to byla jediná konstanta, na kterou se dalo spolehnout. Třeba teplota nikdy nebyla spolehlivý ukazatel ročního období. Je sice důležitá, rozhoduje o tom, jestli organismus přežije, ale jako informace o tom, jestli opravdu nastává zima, je prachmizerná.

Člověk ale takovýhle roční cyklus – třeba co se týče rozmnožování – nemá. Dokáže váš obor vysvětlit proč?

To je těžká otázka. Člověk takový cyklus nejspíš taky měl, ale ztratil ho. Otázka je, jestli se sezonalita jednotlivce neztratí v populačním hodnocení lidstva. Ztráta jasného sezónního rozmnožování se týká hlavně domestikovaných zvířat. A první zvíře, které člověk domestikoval, byl on sám. Možná byl v minulosti nějaký reprodukční cyklus podmíněný sociálně – když si vezmete, jaká dřív byla stavení, tak se reprodukční fáze asi snáz startují v období, které je teplé, na mezích a v lesích než v zimě, v domě plném lidí. Ale jsou to otázky hlavně pro evoluční biology.

Teď začínáme výrazně ovlivňovat i zvířata volně žijící. Ne že bychom si je brali domů, spíš náš domov expanduje do jejich prostoru. Minimálně v okolí měst do něj pronikáme tím, jak jim v noci svítíme.

Světlo v noci je velký problém. V posledních letech se řeší celosvětově. Souvisí s přechodem na nové světelné zdroje, úsporné LED, které šetří energii a zároveň mají mnohem silnější emisi světla v modrém spektru. Světlaři byli na ledky pyšní – a vlastně celkem právem. Je to obrovský vynález udělat světlo, které do určité míry imituje sluneční spektrum. Jenže právě to dělá paseku, protože se postupem času ukazuje, že takové světlo prostě nepatří do nočního prostředí.

Je to navíc světlo levné, takže lidi ho celkem bez rozmyslu používají všude, náklady začínají být zanedbatelné. A bohužel je to taky světlo, které se velmi dobře odráží do výšky, pak se zas odráží i od mraků a šíří se do obrovského prostoru a vytváří takzvané skyglow – v češtině pro to kolegové astronomové vymýšlejí termín umělá zář oblohy. Dřív noční krajinu osvětlovaly hvězdy a měsíc, a když byly mraky, byla tma. Dneska, když jsou mraky, tak je paradoxně krajina prosvětlená, protože od mraků se odráží světlo a šíří se do obrovských vzdáleností. Astronomové spočítali, že Praha září do okruhu sta kilometrů. V Česku a vůbec v Evropě v podstatě není přirozená tma. Když jsou hvězdy, tak je trochu vidět, a když jsou mraky, tak je strašně vidět.

Posviťte si do hlavy

Shutterstock

Světelná terapie je metoda zkoumaná seriózně už tři desítky let. V posledních rocích, kdy se o vlivu světla na lidské zdraví častěji mluví, začíná být dost populární. Což samozřejmě láká i všelijaké vykuky. „Finští vědci patentovali sluchátka, která lidem svítí do uší – a tím jim mají zlepšovat životy. A nejen patentovali: prodávají je po celém světě, včetně jistého českého e-shopu, který je nabízí jako certifikovanou zdravotní pomůcku,“ píše na Finmag.cz Vojta Pišl o převratném vynálezu, který dopraví blahodárné světlo k vašemu mozku tou nejkratší cestou.

Já tomu rozumím, je jistě velká ztráta, že se nemůžeme dívat na hvězdy, ale básníci prominou, v tom asi není hlavní problém.

Problém je, že se smazává rozdíl mezi dnem a nocí a ztrácí se fotoperiodická informace o tom, jak se mění sezona. Takže například u ptáků v příměstských oblastech začíná reprodukční cyklus o tři týdny dřív a mláďata se líhnou do doby, kdy je ještě mráz, takže jich většina uhyne. Ptáci pak zkoušejí druhou reprodukční fázi někdy v létě, ale už jsou vysílení. Některé druhy jsou schopné se na to celkem snadno adaptovat, jsou vůči nočnímu světlu rezistentnější. Jiné druhy rezistenci nemají a mizí. Takže se mění složení biodiverzity. Mluvím o ptácích, ale stejně intenzivně se pozoruje i hmyz a opět – některé druhy jsou odolnější a dokážou naprosto převálcovat jiné druhy.

Je to další obrovský antropogenní nápor na přírodu – vedle hluku, znečištění vod, vzduchu a půdy toxickými látkami a oteplování planety, které mění biotopy naprosto zásadně. Do toho všeho ještě přidáváme noční světlo, které živočichům znesnadňuje rozpoznat dobrou sezonu pro rozmnožování.

A my asi nejsme moc schopni dohlédnout, vzhledem k tomu, jak je všecko propojené, jak až rozsáhlý ten problém může být.

Ministerstvo životního prostředí se teď snaží vypisovat výzvy, aby se řešila otázka biodiverzity ve vztahu ke světelnému znečištění. Abychom ale dokázali formulovat, jaké je působení světelného znečistění odstíněné od dalších antropogenních faktorů na změnu biodiverzity, to je pochopitelně hodně složité. My to umíme v laborce. Dělali jsme experimenty a zjistili jsme, že máme změněnou expresi některých genů v mozku myší, které třeba vyrostly na stálém světle poměrně nízké intenzity, víme, že jsou nějaké fyziologické funkce zasažené hluboko do dospělosti, že ta zvířata mají zvýšenou míru třeba depresivity v porovnání se zvířaty, která vyrostla v prostředí, ve kterém byla v noci tma, ale do jaké míry jsou ty výsledky z laborky aplikovatelné ve vnějším prostředí, to je otázka jiná.

Ministerstvo se přesto docela snaží tuhle agendu posouvat a vytvořit nějakou legislativu, která bude řešit světelné znečištění. Některé státy v tom jsou rychlejší, už nějakou legislativu mají, například Rakousko, Austrálie, Francouzi, Italové nebo Chorvati, u kterých se inspirujeme.

Jsem přesvědčená, že skladové prostory kolem Prahy nemusí ve dvě hodiny ráno svítit. Ani nesvítí na vlastní reklamu.

Jsou nějaká praktická řešení, která by se dala zavést relativně snadno a měla by rychlé výsledky?

Lidé mají pořád pocit, že světlo je jen k tomu, aby viděli na chodník a aby si večer dokázali přečíst knížku. Že má taky biologickou aktivitu, to stále chápe málokdo. Každý ví, že to, co vloží do úst, má biologickou účinnost, ale už ne, že když na sebe svítí světlem, není vůbec jedno, jakým světlem a kdy na sebe svítí. To se chápe hůř. A pak je důležité vědět, že světlo ovlivňuje životaschopnost různých druhů. A to je problém. Chápeme, že když je třeba velký mráz, něco pomrzne. Ale zasvítíme světlem – a ono se nic nestane. Význam biologických rytmů se ukáže až přes generace, například v tom, že se oslabují reprodukční schopností některých druhů, a to málokdo dohlídne.

Když si tohle lidi uvědomí, tak snad začnou přemýšlet, kam má smysl světla instalovat. Jestli má význam, abychom celou noc osvětlovali všecky sklady podél dálnice, abychom svítili na kostely, jestli má smysl osvětlovat každou příjezdovou cestu. Jestli nemá smysl spíš jakési biodynamické světlo, které plochy užívané lidmi nasvětluje víc v době jejich aktivní fáze, tedy zvečera a zrána, a přes noc se utlumí. Některé firmy to už docela propagují.

A pak je zásadní, aby světlaři dobře spočítali, kam světlo směřují. Aby svítilo, kam má, ne nahoru, aby se počítalo i s jeho odrazem. A mělo by být i legislativně zakotveno, že když někdo chce novou pouliční lampu nebo jakýkoli zdroj světla ve venkovním prostoru, musí mít velmi dobrý důvod.

Jste optimista? Ať už pomůže legislativa, nebo osvěta.

Zdá se, že podpora pro změnu docela sílí. Teď jsme si přeříkávali rakouskou normu. Je sice poměrně slabá, týká se hlavně zdravého spánku lidí, tedy osvětlování ložnic veřejným osvětlením, není to norma, která by řešila únik světla do vnějšího prostoru a přepad do krajin, ale hýbe se to. Existuje International Dark-Sky Association, to je docela dynamická multidisciplinární organizace, u nás je Odborná skupina pro tmavé nebe při České astronomické společnosti, která má web Světelné znečištění. A běží řada dalších aktivit.

Je něco, co nás brzdí?

Je tady skupina světlařů, kteří jsou z nějakého důvodu proti téhle iniciativě. Ne všichni, jiní se naopak přidávají a jsou schopní se tomu věnovat. Nevím vlastně, v čem je problém – když je veřejná poptávka, aby světlo bylo jiné, tak ho uděláme jiné. Ale to je možná můj laický názor.

Zní to, jako by někdo nestál o byznys. Přece, když musím upravit nebo vyměnit spoustu světel, je to příležitost.

Chápu, že jsou lidi, pro které je to věc generační. Byli u ledkové revoluce, užili si Nobelovu cenu za tenhle vynález a já chápu, že se jim nelíbí, když říkáme, že jejich celoživotní snažení bylo spíš k horšímu – ale přidávají se k nim i mladší a tím jsem maličko zaskočená. Rozumím, že když se řeší CO₂ a velké fabriky, je to velký problém, že nejsou technologie nebo jsou drahé, že něco udělat s emisemi je ekonomicky náročný program. Ale instalovat k přírodě šetrné osvětlení s vypínačem a naučit se zhasínat, to přece problém není.

Jsem přesvědčená, že skladové prostory kolem Prahy nemusí ve dvě hodiny ráno svítit. Ani nesvítí na vlastní reklamu. Nebo se dají instalovat šetrná světla. Není to přece složité. Pokud chci třeba použít světlo jako bezpečnostní prvek, tak ho instaluji s fotobuňkou, která ostatně proti zloději bude asi účinnější než světlo, které svítí pořád a nikdo si ho nevšímá.

Takže jsme dopodrobna probrali umělé světlo jako zlého pána. Pojďte mi ještě povědět na vyváženou něco o dobrém sluhovi.

Jasně. Světlo se používá už mnoho let k léčení. Se světelnou terapií přišli Skandinávci, když zkoušeli řešit vysoký výskyt depresivních onemocnění a sebevražd v zimních měsících, kdy je u nich světla nedostatek. Využívají toho, že světlo dokáže posouvat cirkadiánní hodiny, a naučili citlivé jedince, aby na sebe svítili časně zrána hned po probuzení. Na tom principu jsou založené světelné terapie, které jsou i u nás v některých ústavech zavedené. A kupodivu to funguje nejen na sezonní deprese, ale třeba i na zlepšování fyziologického stavu u jiných pacientů, kdy je potřeba dobře synchronizovat biologické hodiny.

Jen je důležité vědět, že člověk si biologické hodiny rozhazuje nejen světlem, ale taky nepravidelným režimem. U zvířat je světlo absolutně dominantní, ale u člověka je hodně důležitá i pravidelnost v příjmu jídla, v tom, kdy si jde lehnout... Ono ovšem i to nepřímo se světlem souvisí – v tom smyslu, že člověk už není nucený být aktivní jen v denním období, když je světlo od Slunce, které by ho synchronizovalo, ale může si to díky umělému světlu posouvat.

Kam dál? Gabriel Pleska na Finmagu: