Nová studie odhaluje, jak znečišťující látky z lidské činnosti ovlivňují jejich schopnost nacházet květiny
Podél každé rušné silnice se ve vzduchu vznášejí zbytky výfukových plynů z automobilů, mezi nimiž jsou oxidy dusíku a ozon. Tyto znečišťující látky, které uvolňuje i mnoho průmyslových zařízení a elektráren, se vznášejí ve vzduchu hodiny až roky. Vědci již dlouho vědí, že tyto chemikálie jsou škodlivé pro lidské zdraví. Nyní však stále více důkazů naznačuje, že tytéž znečišťující látky ztěžují život hmyzím opylovačům a rostlinám, které jsou na nich závislé.
Různé typy látek znečišťujících ovzduší reagují s chemickými látkami, které tvoří vůni květiny, a mění množství a složení těchto sloučenin způsobem, který brání opylovačům v lokalizaci květin. Kromě hledání vizuálních podnětů, jako je tvar nebo barva květu, se hmyz při hledání požadované rostliny spoléhá na „mapu pachu“, což je kombinace molekul pachu jedinečných pro každý druh květiny. Přízemní ozon a oxidy dusíku reagují s molekulami vůně květin a vytvářejí nové chemikálie, které fungují odlišně.
„Zásadně to mění pach, který hmyz hledá,“ řekl Ben Langford, vědec zabývající se atmosférou z britského Centra pro ekologii a hydrologii, který se touto problematikou zabývá.
Opylovači se učí spojovat jedinečnou kombinaci chemických látek, které květ uvolňuje, s daným druhem a s ním spojenou cukrovou odměnou. Když se tyto křehké sloučeniny dostanou do kontaktu s vysoce reaktivními znečišťujícími látkami, reakce změní počet molekul květinové vůně i relativní množství každého typu molekuly, čímž zásadně změní vůni.
Vědci vědí, že ozon napadá typ uhlíkové vazby, která se nachází v molekulách květinové vůně. Na druhou stranu, oxidy dusíku jsou poněkud záhadou a zatím není přesně jasné, jak molekuly květinové vůně chemicky reagují s tímto typem sloučeniny. „Tato mapa pachů je velmi důležitá pro opylovače, zejména pro aktivně létající opylovače,“ řekl James Ryalls, výzkumný pracovník na University of Reading. „Existují například čmeláci, kteří vidí květ, pouze když jsou od něj vzdáleni méně než jeden metr, takže čich je pro ně velmi důležitý při hledání potravy.“
Langford a další členové jeho týmu se rozhodli pochopit, jak přesně ozon mění tvar vonného oblaku květiny. Použili aerodynamický tunel a senzory k měření struktury vonného oblaku, který květiny vytvářejí, když vydávají svou charakteristickou vůni. Vědci poté do tunelu s molekulami květinové vůně uvolnili ozon ve dvou koncentracích, z nichž jedna je podobná té, kterou zažívá Spojené království během léta, kdy je hladina ozonu vyšší. Zjistili, že ozon narušuje okraje oblaku, čímž zkracuje jeho šířku a délku.
Vědci poté využili reflex včely medonosné známý jako natahování sosáku. Podobně jako Pavlovův pes, který slinil při zvonění večeře, i včely medonosné natahují část tlamy, která slouží jako krmná trubice, známá jako sosák, v reakci na pach, který si spojují s odměnou v podobě cukru. Když vědci těmto včelám předložili pach, který by normálně cítily šest metrů od květu, vystrčily svůj sosák v 52 procentech případů. U pachové sloučeniny, která představuje pach 12 metrů od květu, se toto číslo snížilo na 38 procent případů.
Když však na vůni aplikovali stejné změny, jaké by se objevily v oblaku degradovaném ozonem, včely reagovaly pouze ve 32 procentech případů na hranici šesti metrů a v 10 procentech případů na hranici 12 metrů. „Vidíte tyto poměrně dramatické poklesy v počtu včel, které pak dokážou pach rozpoznat,“ řekl Langford.
Velká část výzkumu na toto téma byla provedena v laboratorním prostředí, nikoli v terénu nebo v přirozeném prostředí hmyzu. Aby vědci z University of Reading tuto mezeru ve znalostech překlenuli, nainstalovali čerpadla, která vhánějí ozon nebo výfukové plyny z nafty do částí pšeničného pole. Experimenty prováděné v 7 metrů dlouhých otevřených kruzích pomáhají vědcům vyhodnotit vliv znečištění ovzduší na různé druhy opylovačů.
Tým výzkumníků monitoroval sady rostlin hořčice na pozemcích z hlediska návštěvnosti opylovačů. Do některých komor byly čerpány výfukové plyny z nafty v koncentracích pod normami kvality ovzduší stanovenými Agenturou pro ochranu životního prostředí (EPA). Na těchto místech došlo až k 90% snížení schopnosti hmyzu lokalizovat květy, na kterých se spoléhá jako na potravu. Kromě toho rostliny hořčice použité ve studii, přestože se jednalo o samoopylující květy, zaznamenaly až 31% snížení některých ukazatelů vývoje semen, pravděpodobně v důsledku sníženého opylování v důsledku znečištění ovzduší.
Tato zjištění naznačují, že hmyzí opylovači sami čelí v důsledku současné úrovně znečištění ovzduší jedinečným výzvám. Pokud však znečištění ovzduší působí společně s dalšími výzvami, kterým tento hmyz čelí, pravděpodobně způsobí problémy v...
Můžeme dodat senzory pro měření široké škály plynů
Čas zveřejnění: 8. srpna 2024