大多数动物将它们的生物钟与太阳的日常节奏同步，但在极地冬季，当太阳从未升到地平线以上时会发生什么？根据特拉华大学的Jonathan Cohen及其同事的一项研究，发表在10月19日的开放获取期刊PLOS Biology上，北极磷虾可以在极地冬季的日子里检测到微小的光线强度变化，使它们能够维持日常的生物节奏。
由于气候变化导致的向北范围扩展可能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。
研究人员在北极海洋的斯瓦尔巴群岛，从陆基光观测站和海洋研究船上测量了冬季月份的中午光线强度，并使用水下声学记录来监测北极磷虾（Thysanoessa inermis）的日常迁移。磷虾是一种小型类似虾的甲壳类动物，是许多大型海洋动物如鲸鱼饮食的重要组成部分。
在北极冬季中期，中午的光线可用性仅比午夜高出两倍，而在春季和秋季则有七倍的差异。尽管如此，磷虾表现出强烈的昼夜节律，在极夜期间迁移到表面觅食，并在中午的暮光中退到深处以避免捕食者。
为了调查这些夜间迁移的机制，研究人员使用了一种称为细胞外电视网膜图记录（ERG）的技术来测量实验室中磷虾的视觉敏感性。他们发现，磷虾在夜间比白天对光更敏感，这表明它们能够与外部光线提示的小变化同步其昼夜节律。
夜间视觉敏感性的增加使磷虾能够适应光线强度的微小变化，并在整个极地冬季维持其日常行为节奏。作者表示，这种适应在调节行为和生理的每月和年度周期中也可能至关重要。
Cohen补充说：“我们发现，由于来自地平线下方的太阳、月亮和北极光的光线，高北极极夜的光环境有着复杂的‘光’和‘暗’的定时。虽然这种光线昏暗，与低纬度的典型光周期不同，但我们表明，它足以设定磷虾的生物钟，显示这种动物具有迄今为止研究的最敏感的生物节奏之一。”