Ново проучване разкрива как замърсителите от човешката дейност влияят върху способността им да намират цветя
По всяко оживено платно във въздуха висят остатъци от автомобилни изгорели газове, сред които азотни оксиди и озон. Тези замърсители, които се отделят и от много промишлени съоръжения и електроцентрали, се носят във въздуха от часове до години. Учените отдавна знаят, че тези химикали са вредни за човешкото здраве. Но сега все повече доказателства сочат, че същите тези замърсители затрудняват живота на насекомите опрашители и растенията, които зависят от тях.
Различни видове замърсители на въздуха реагират с химикалите, които съставляват аромата на цветето, променяйки количеството и състава на съединенията по начин, който възпрепятства способността на опрашителите да локализират цветовете. В допълнение към търсенето на визуални сигнали като формата или цвета на цветето, насекомите разчитат на „карта на аромата“ – комбинация от молекули на миризмата, уникални за всеки вид цвете, за да локализират желаното от тях растение. Приземният озон и азотните оксиди реагират с молекулите на флоралния аромат, създавайки нови химикали, които функционират по различен начин.
„Това коренно променя аромата, който насекомото търси“, каза Бен Лангфорд, учен по атмосферата в Центъра за екология и хидрология в Обединеното кралство, който изследва този въпрос.
Опрашителите се научават да свързват уникална комбинация от химикали, които цветето отделя, с този специфичен вид и свързаната с него сладка награда. Когато тези крехки съединения влязат в контакт със силно реактивни замърсители, реакциите променят броя на молекулите на флоралния аромат, както и относителното количество на всеки тип молекула, променяйки коренно аромата.
Изследователите знаят, че озонът атакува вид въглеродна връзка, която се намира в молекулите на флоралния аромат. От друга страна, азотните оксиди са донякъде загадка и все още не е ясно как точно молекулите на флоралния аромат реагират химически с този тип съединение. „Тази карта на миризмите е много важна за опрашителите, особено за активно летящите опрашители“, каза Джеймс Райълс, научен сътрудник в Университета в Рединг. „Има например някои земни пчели, които могат да видят цвете само когато са на по-малко от един метър от него, така че миризмата е много важна за тях за търсене на храна.“
Лангфорд и други членове на екипа му се заели да разберат как точно озонът променя формата на ароматния облак на цветето. Те използвали аеродинамичен тунел и сензори, за да измерят структурата на ароматния облак, който цветята създават, когато излъчват своя характерен аромат. След това изследователите пуснали озон в две концентрации, едната от които е подобна на тази, която се наблюдава във Великобритания през лятото, когато нивата на озон са по-високи, в тунела с молекулите на флоралния аромат. Те открили, че озонът разяжда краищата на ароматния облак, скъсявайки ширината и дължината му.
След това изследователите се възползваха от рефлекс на медоносната пчела, известен като разтягане на хобот. Подобно на кучето на Павлов, което би отделило слюнка при звънене на камбана за вечеря, медоносните пчели ще разтягат част от устата си, която действа като тръба за хранене, известна като хобот, в отговор на миризма, която свързват с награда от захар. Когато учените представиха на тези пчели аромата, който обикновено биха усетили на шест метра от цветето, те изпънаха хобот си в 52 процента от случаите. Това намаля до 38 процента от случаите за ароматното съединение, което представлява миризмата на 12 метра от цветето.
Когато обаче приложили същите промени към аромата, които биха се получили в облак, разграден от озон, пчелите реагирали само в 32% от случаите на шестметрова маркировка и в 10% от случаите на 12-метрова маркировка. „Виждате тези доста драматични спадове в броя на пчелите, които след това могат да разпознаят миризмата“, каза Лангфорд.
Голяма част от изследванията по тази тема са проведени в лабораторни условия, а не на полето или в естествената среда на насекомите. За да запълнят тази празнина в знанията, учени от Университета в Рединг са инсталирали помпи, които изтласкват озон или дизелови отработени газове в части от пшенично поле. Експерименти, проведени в 26-футовите открити пръстени, помагат на изследователите да оценят ефектите от замърсяването на въздуха върху различни видове опрашители.
Екип от изследователи е наблюдавал групи от синапено растение в парцелите за посещения от опрашители. В някои камери са били изпомпвани дизелови отработени газове на нива под стандартите за качество на атмосферния въздух на EPA. В тези места е имало до 90% намаление на способността на насекомите да намират цветя, от които разчитат за храна. Освен това, използваните в проучването синапено растение, въпреки че са самоопрашващи се цветя, са претърпели до 31% намаление и в някои показатели за развитие на семената, вероятно в резултат на намаленото опрашване от замърсяването на въздуха.
Тези открития показват, че самите насекоми-опрашители са изправени пред уникални предизвикателства поради настоящите нива на замърсяване на въздуха. Но когато се работи съвместно с други предизвикателства, пред които са изправени тези насекоми, замърсяването на въздуха вероятно ще създаде проблеми в...
Можем да предоставим сензори за измерване на широк спектър от газове
Време на публикуване: 08.08.2024 г.