Licht-im-Terrarium: Literaturdatenbank

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Siroski, P. A., Poletta, G. L., Fernandez, L., Ortega, H. H. & Merchant, M. E. (2012) Ultraviolet Radiation on Innate Immunity and Growth of Broad-Snouted Caiman (Caiman latirostris): Implications for Facilities Design. Zoo Biology, 31 523–533. 
Added by: Sarina (19 Jun 2016 17:02:27 UTC)   Last edited by: Sarina (21 Feb 2019 12:47:21 UTC)
Resource type: Journal Article
DOI: 10.1002/zoo.20417
ID no. (ISBN etc.): 1098-2361
BibTeX citation key: Siroski2012
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Categories: Englisch = English
Keywords: Echsen = Lizards, Immunsystem = Immune System, Ultraviolett = Ultraviolet
Creators: Fernandez, Merchant, Ortega, Poletta, Siroski
Collection: Zoo Biology
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Meine Sichtweise (Keine vollständige Zusammenfassung des Artikels! Meine Meinung muss nicht mit der Meinung der Autoren übereinstimmen! Bitte lesen Sie auch die Originalarbeit!)   

Zusammenfassung

  • 96 5 Monate alte Caiman latirostris wurden  in 1m x 40 cm Aquarien gehalten, die schräg gestellt waren, so dass 40 % mit Wasser (maximale Tiefe 15 cm) bedeckt waren. Je 12 Tiere wurden zusammen gehalten. Temperatur war konstant 31 ± 2 °C. Die Aquarien wurden auf der Hälfte der Wasser- und Landfläche mit Stoff beschattet (95% Filterwirkung).
  • Bezüglich Beleuchtung wurden die Tiere in 4 Gruppen eingeteilt (2x12 Tiere je Gruppe):
    • Gruppe „TD“ wurde in dauerhafter Dunkelheit gehalten.
    • Gruppe „NP“ wurde in Santa Fe (Argentinien) im Freien gehalten. Die Jahreszeit und UV-Intensität ist nicht angegeben, mit Verweis auf eine andere Studie wird für den Ort und die Jahreszeit aber eine solare Bestrahlungsstärke von 150 W/m² angenommen, die durch den Abdeckung des Terrariums auf 147 W/m² reduziert wurde.
    • Die Gruppen „8h“ und „16h“ wurden unter einer Sylvania Reptistar 18W Röhre („5% UVB, 30 % UVA“) in 45 cm Abstand gehalten, wobei das Licht 8h bzw. 16h täglich an war. Um die Bestrahlungsstärke mit der Gruppe NP zu vergleichen, wurden die 18W geteilt durch die Fläche (1mx40cm): 45 W/m².
  • Nach 90 Tagen wurde die Körpergröße der Tiere (SVL) gemessen und im Blutserum das Komplementsystem untersucht, das ein Hinweis auf das Immunsystem der Tiere ist.
  • Sowohl bei der Körpergröße als auch beim Serumkomplementsystem schnitten die Tiere der Gruppe „NP“ statistisch signifikant am besten ab.
  • Das Wachstum war bei den 3 Gruppe TD, 8h und 16h ähnlich.
  • Das Serumkomplementsystem wurde schlechter, je länger die Tiere unter der UV-Leuchtstofflampe gehalten wurden.

Meine Gedanken

  • Die Kernaussage der Autoren ist, dass künstliche UV-Lampen einen negativen Einfluss auf die Gesundheit von Reptilien haben können. Diese Schlussfolgerung teile ich grundsätzlich. Allerdings fehlt für den Halter die wichtige Information: Gilt das für jede UV-Lampe und für jedes Beleuchtungskonzept.
  • Es wäre möglich, dass eine UV-Lampe verwendet wurde, die eine sehr "aggressive" und intensive UV-Strahlung abgestrahlt hat, die im natürlichen Sonnenlicht nicht vorkommt und die sehr stark zellschädigend wirkt. In diesem Fall wäre das Ergebnis dieser Studie zwar wissenschaftlich interessant, hätte aber keine Praxisrelevanz, weil solche Lampen aktuell nur selten im Einsatz sind und deren Schädlichkeit bereits bekannt ist.
  • Es wäre aber auch möglich, dass eine sehr schwache und vom Spektrum her sonnenähnliche UV-Lampe verwendet wurde. In diesem Fall wäre das Ergebnis sehr besorgniserregend und müsste dringend weiter untersuchen, warum eine künstliche UV-Quelle so anders wirkt als das natürliche Sonnenlicht? Liegt es an einem Ungleichgewicht zwischen sichtbarer-, UV- und Infrarotstrahlung? Ist die konstante UV-Intensität über den Tagesverlauf Verursacher? usw.
  • Leider kann ich anhand der Angaben im Artikel nicht einschätzen, was für eine UV-Lampe verwendet wurde und wie intensiv die künstliche UV-Strahlung im Vergleich zur natürlichen Sonnenstrahlung war. 
  • Die Methode der Autoren, die Gesamtbestrahlungsstärke zu vergleichen, erscheint mir nicht sinnvoll und teilweise fehlerhaft:
    • Die mittlere jährliche Bestrahlungsstärke im Osten Argentiens beträgt 1800 kWh/m² (https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_irradiance#/media/File:SolarGIS-Solar-map-Latin-America-en.png). Geteilt durch 336x12 h täglicher Sonnenscheindauer ist die mittlere Bestrahlungsstärke ca. 400 W/m². Das Tagesmaximum im Sommer liegt typischerweise bei 1000 W/m². Die 147 W/m² der Gruppe „NP“ erscheinen mir daher sehr gering. In welcher Jahreszeit wurde die Studie durchgeführt?
    • Das Sonnenspektrum setzt sich aus 52 % Infrarotstrahlung, 43 % sichtbarer Strahlung und 5 % UV(A)-Strahlung zusammen. Die Leuchtstoffröhre strahlt nur sichtbare und UV-Strahlung ab. Nur 48% der 147 W/m² (70 W/m²) sind somit mit der Leuchtstoffröhre vergleichbar.
    • Eine 18W Röhre strahlt nicht 18W Strahlung ab, sondern nur ca. 52 % davon. Man darf zum Vergleich also keinesfalls die 18W durch die Terrarienfläche teilen, sondern nur 9,4 W. Diese 9.4W gelten auch nur dann, wenn das Licht mit Reflektoren vollständig ins Terrarium geleitet wird. Ohne Reflektor wird nur ca. ¼ des Lichts nach unten ins Terrarium abgestrahlt. Die Autoren geben nicht an, ob sie Reflektoren genutzt haben. Möglicherweise betrug die Bestrahlungsstärke statt 45 W/m² nur 5,6 W/m².
      [Rechnung: Eine typische T8-Röhre hat 90 lm/W. 1000 Lumen entsprechen bei einem typischen Röhrenspektrum 5,8 W abgestrahlter Leistung. 18 W * 90 lm/W = 1620 lm. 1620 lm * 5,8 W / 1000 lm = 9,4W.]
  • Zwei mögliche Spektren für eine 18W UV-Röhre im Abstand 45 cm im Vergleich zum Sonnenlicht sind im folgenden Bild gezeigt. Es wird hoffentlich klar, dass die beiden UV-Röhren sehr unterschiedliche UV-Spektren haben. Das dunkelrote Spektrum hat eine hohe Strahlungsintensität im Wellenlängenbereich 280 nm bis 300 nm. Es ist bekannt, das UV-Strahlung mit kurzer Wellenlänge eine hohe biologische Aktivität hat. Der Bereich 280 nm bis 300 nm kommt im natürlichen Sonnenlicht nicht vor, so dass es keinen evolutionären Schutz vor dieser Strahlung gibt.

Added by: Sarina  
Abstract
Sunlight is a key environmental factor in almost all ecosystems, and it is necessary for many physiological functions. Many vertebrates require ultraviolet (UV) radiation to perform different physiological processes. Artificial light is used to supplement UV in captive animals, through appropriate photoperiods and UV wavelengths. Previous studies reported that repeated exposure to artificial UV radiation may cause damage to the immune system. Taking into account the importance of UV effects and the serum complement system, the relationship between them was investigated. The study lasted 90 days and was carried out in plastic chambers. Ninety six broad-snouted caiman (C. latirostris) were assigned to four treatment groups with two replicates each: total darkness (TD), 8 hr per day (8 hr) and 16 hr per day (16 hr) of artificial UV/visible light exposure, and normal photoperiod of natural light (NP). Snout–vent length was measured to determine animal growth. Hemolytic assays were performed to evaluate the effects of artificial UV/visible light, TD, and NP on the serum complement system. Results showed that animals grew more in the NP group. The capacity of C. latirostris serum to hemolyze sheep red blood cells was higher in the NP group than when they are maintained in constant light–dark cycles (8 and 16 hr) or in TD. These data demonstrate that artificial UV should be considered as a potential hazard for captive crocodilians if it is not properly managed, and this should be taken into account in the general design of facilities for reptilian husbandry. Zoo Biol 31:523-533, 2012. © 2011 Wiley Periodicals, Inc.
  
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