大多数动物会让自己的生物钟与每天的太阳节律同步，但在极地冬季，当太阳永远不会升起在地平线上时，会发生什么呢?根据特拉华大学的乔纳森·科恩和他的同事10月19日发表在开放获取期刊《公共科学图书馆·生物学》上的一项研究，北极磷虾可以在极地冬季探测到光线强度的微小变化，从而维持它们的日常生物节律。为应对气候变化而向北扩张的范围可能会迫使其他海洋物种进化出类似的适应能力，以在这种极端环境中茁壮成长。
研究人员通过一个陆地光观测站和一艘海洋研究船，测量了北冰洋斯瓦尔巴特群岛冬季几个月的正午光线强度，并使用水下声学记录来监测北极磷虾(Thysanoessa inermis)的日常迁徙。磷虾是一种小型虾状甲壳类动物，是许多大型海洋动物(如鲸鱼)的重要食物。
北极冬季正午的光照利用率仅是午夜的2倍，而春秋两季则相差7倍。尽管如此，磷虾表现出强烈的昼夜节律，在极地夜间迁徙到海面觅食，在中午黄昏时撤退到深海以躲避捕食者。
为了研究支撑这些夜间迁徙的机制，研究人员使用了一种叫做细胞外视网膜电图记录(ERG)的技术来测量实验室里磷虾的视觉敏感度。他们发现磷虾在夜间比白天对光线更敏感，这表明它们能够通过外部光线的微小变化来同步自己的昼夜节律。
磷虾夜间视觉敏感度的提高使它们能够适应光线强度的微小变化，并在整个极地冬季维持它们的日常行为节奏。作者说，这种适应性对于调节每月和每年的行为和生理周期也可能是必不可少的。
科恩补充说:“我们发现，由于来自地平线以下的太阳、月亮和北极光的光线，高北极极夜期间的光环境有一个复杂的‘光’和‘暗’的时间。虽然这种光很暗，不像低纬度地区的典型光周期，但我们证明，它足以设置磷虾的生物钟，这表明这种动物拥有迄今为止研究过的更敏感的生物节律之一。”
