fototeransduksi dan jam biologi ikan

Kebanyakan organisme hidup menghuni lingkungan yang sangat dinamis yang ditandai dengan fotoperiodik harian dan tahunan, irama cahaya dipengaruhi oleh rotasi bumi pada porosnya dan mengelilingi matahari. Hewan memiliki kemampuan untuk menyesuaikan diri dengan perubahan fotoperiodik dengan mengembangkan sistem sirkadian atau jam biologis untuk melacak waktu, sinkronisasi dan mengantisipasi rutinitas alam seperti matahari terbit atau matahari terbenam . Untuk melakukannya, hewan fotoreseptor mengembangkan mekanisme jam selama awal ontogeni sesuai dengan rangkaian peristiwa secara berurutan. Pada ikan, pengembangan mekanisme pengaturan waktu terjadi sangat awal saat fase endogen, irama sirkadian aktivitas lokomotor larva ikan zebrafish ditemukan 5 hari setelah menetas seiring dengan aktivitas berenang mencari makan.
Pada ikan teleost, cahaya mempengaruhi seluruh siklus hidup mulai dari perkembangan embrio sampai pematangan organ seksual ikan dewasa. Meskipun tujuan utamanya adalah aktivitas untuk mencari makan dan makan, retina non-fotoreseptor, seperti organ pineal dan fotoreseptor dalam otak, memainkan peran kunci dalam perkembangan larva.
Mekanisme yang terjadi pada sistem yang menengahi sinyal photoperiodik dan peristiwa fisiologis penting masih belum dipahami pada ikan. Rangsangan cahaya diterima oleh pineal adalah diteruskan melalui sinyal saraf atau sebagai sinyal hormonal melalui sekresi hormon melatonin untuk menjaga irama waktu. Biosintesis dan pelepasan melatonin ke dalam aliran darah lebih tinggi pada malam hari atau fase gelap karena cahaya menghambat enzim AA-NAT (arylalkylamine N-asetiltransferase). Pada larva ikan sebagian besar fotoreseptor pineal menjadi fungsional dan responsif terhadap cahaya sebelum photopigments retina. Banyak riset yang telah dilakukan dan menjadikan ikan zebra menjadi model yang menunjukkan bahwa jam molekuler berfungsi dan reaktif terhadap cahaya saat hari pertama pasca fertilisasi. Enzim AA-NAT yang mengontrol produksi melaotin, telah terekspresi pada fase blastula dan sintesis melatonin telah terjadi dua malam setelah pembuahan, dan telah sempurna sebelum pembentukan pigmen retina yang terjadi tiga hari setelah fertilisasi. Ikan halibut Atlantik (Hippoglossus hippoglossus) kondisi pencahayaan dapat disetel untuk sinkronisasi waktu penetasan embrio, paparan cahaya menghambat penetasan, sedangkan kondisi gelap sebelum 18 setelah penetasan, mengakibatkan disinkronisasi penetasan embrio dalam 90-140 menit.
Kelangsungan hidup larva ikan dapat sangat bervariasi tergantung pada spesies dan kondisi pemeliharaan. Sebagai contoh, tingkat kelangsungan hidup ikan kakap lebih tinggi pada pasca-larva yang dipelihara dengan kepadatan 5 dan 10 /liter ikan,diibanding yang dipelihara pada kepadatan 15 dan 20 ikan per liter, sedangkan kelangsungan hidup ikan sole Senegal lebih tinggi (81%) saat larva terkena cahaya 10 jam terang : 14 jam gelap. Pada spesies lain seperti cod Atlantik, larva menunjukkan tingkat ketahanan hidup yang rendah ketika dipelihara di bawah intensitas cahaya 2400 lx pada 0 terang: 24 gelap. Variabilitas pada kelangsungan hidup dapat terkait dengan sejumlah faktor, termasuk kondisi pencahayaan.
Cahaya adalah faktor lingkungan kompleks yang tergantung pada sistem pencahayaan digunakan (intensitas dan spektrum), lama penyinaran, sifat absorbansi air serta kepekaan cahaya spesifik spesies yang dipelihara.