Ánh sáng và phản ứng quang động học ở sinh vật biển

Cá và mực là sinh vật biển hoạt động theo chu kỳ ánh sáng. Chúng thường sống ở tầng nước sâu vào ban ngày. Khi trời tối, chúng di chuyển lên mặt nước để kiếm ăn. Đây là tập tính nocturnal foraging (kiếm ăn về đêm).

Ánh sáng là yếu tố môi trường tác động mạnh đến hành vi sinh học. Phản ứng sinh vật với ánh sáng được gọi là phototaxis. Đây là một dạng vận động hướng sáng hay tránh sáng. Mực ống và nhiều loài cá có positive phototaxis, tức bị hấp dẫn bởi nguồn sáng.

Thị giác của mực và cá rất nhạy với bước sóng ánh sáng thấp. Theo MarineBio, mực ống sử dụng ánh sáng môi trường để định hướng và săn mồi. Cường độ sáng phù hợp giúp kích thích hoạt động bơi lội và phản xạ săn mồi.

Cơ chế sinh học của hành vi bị thu hút bởi ánh sáng

Hệ thần kinh của cá và mực phản ứng nhanh với ánh sáng đột ngột. Sự thay đổi độ sáng môi trường gây ra phản ứng kích thích di chuyển.

Mắt mực có cấu trúc retina với tế bào hình que nhạy sáng, cho phép nhìn rõ trong bóng tối. Khi gặp nguồn sáng từ đèn, mực bơi lại để tìm thức ăn.

Đối với cá ngừ, ánh sáng làm thay đổi mô hình di cư thẳng đứng (vertical migration). Cá ngừ từ vùng sâu bơi lên gần mặt biển, tụ lại quanh tàu có đèn.

Các nghiên cứu tại FAO Fisheries Division cho thấy ánh sáng trắng và xanh lam có hiệu quả thu hút cá cao nhất. Cường độ sáng, bước sóng và thời gian chiếu sáng đều ảnh hưởng đến phản ứng sinh học.

Ảnh Hưởng Của Địa Chất Biển Đến Hành Vi Cá Ngừ

Cá ngừ phân biệt ánh sáng thế nào?

Hành Vi Săn Mồi Của Mực Và Cách Câu Mực Hiệu Quả

Ứng dụng thực tiễn: Chiếu sáng tạo “bẫy ánh sáng” trong nghề cá

Ngư dân đã khai thác cơ chế phototaxis để tạo light traps – bẫy ánh sáng. Kỹ thuật này dùng đèn công suất lớn chiếu xuống biển vào ban đêm.

Ánh sáng thu hút sinh vật phù du và cá nhỏ lại gần tàu. Các loài săn mồi như mực ống, cá ngừ, cá thu… sẽ kéo đến theo chuỗi thức ăn.

Tàu câu mực thường dùng đèn LED bước sóng xanh lá (520–540nm) để thu hút mực tốt hơn. Tàu câu cá ngừ sử dụng đèn trắng công suất từ 500W–2000W.

Đèn LED hiện đại có hiệu suất cao, tiết kiệm nhiên liệu và độ bền vượt trội. Theo ScienceDirect, đèn LED giúp tăng sản lượng đánh bắt 15–30%.

Sự phân bố đèn theo góc, độ sâu và cường độ ánh sáng được thiết kế tối ưu. Điều này giúp tạo vùng chiếu sáng rộng và ổn định trong điều kiện biển động.

Xu hướng công nghệ ánh sáng mới trong đánh bắt thủy sản

Kỹ thuật multi-wavelength lighting đang được nghiên cứu để tăng hiệu quả. Đèn có thể điều chỉnh bước sóng theo loài mục tiêu, tối ưu sản lượng khai thác.

Một số tàu ứng dụng cảm biến ánh sáng và AI để điều khiển hệ thống chiếu sáng tự động. Công nghệ này giúp tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường biển.

Việc sử dụng ánh sáng nhân tạo không kiểm soát có thể gây tác động sinh thái. Nghiên cứu từ Frontiers in Marine Science cảnh báo ánh sáng nhân tạo ảnh hưởng đến quần thể sinh vật phù du và cá non.

Vì vậy, việc áp dụng khoa học ánh sáng cần cân bằng giữa hiệu quả kinh tế và bảo tồn sinh học biển.

---

Kết luận

Hiểu được hành vi sinh học của cá và mực giúp ngư dân khai thác hiệu quả hơn. Kỹ thuật chiếu sáng không chỉ là kinh nghiệm dân gian mà là ứng dụng khoa học thần kinh, sinh thái học và quang học.

Sự kết hợp giữa công nghệ đèn hiện đại và kiến thức sinh học biển sẽ là chìa khóa phát triển nghề cá bền vững trong tương lai.