Naujas tyrimas atskleidžia, kaip žmogaus veiklos teršalai veikia jų gebėjimą rasti gėles
Palei bet kurį judrų kelią ore tvyro automobilių išmetamųjų dujų likučiai, tarp jų azoto oksidai ir ozonas. Šie teršalai, kuriuos taip pat išskiria daugelis pramonės objektų ir elektrinių, ore sklando valandas ar net metus. Mokslininkai jau seniai žino, kad šios cheminės medžiagos kenkia žmonių sveikatai. Tačiau dabar vis daugiau įrodymų rodo, kad tie patys teršalai taip pat apsunkina vabzdžių apdulkintojų ir nuo jų priklausančių augalų gyvenimą.
Įvairių tipų oro teršalai reaguoja su gėlės kvapą sudarančiomis cheminėmis medžiagomis, pakeisdami junginių kiekį ir sudėtį taip, kad apdulkintojas negali rasti gėlių. Be vizualinių užuominų, tokių kaip gėlės forma ar spalva, vabzdžiai ieško norimo augalo pagal kvapo „žemėlapį“ – kiekvienai gėlių rūšiai unikalų kvapo molekulių derinį. Pažemio ozonas ir azoto oksidai reaguoja su gėlių kvapo molekulėmis, sukurdami naujas chemines medžiagas, kurios veikia kitaip.
„Tai iš esmės keičia kvapą, kurio ieško vabzdys“, – teigė Benas Langfordas, JK Ekologijos ir hidrologijos centro atmosferos mokslininkas, tyrinėjantis šią problemą.
Apdulkintojai išmoksta susieti unikalų cheminių medžiagų derinį, kurį išskiria žiedas, su ta konkrečia rūšimi ir su ja susijusiu saldumu. Kai šie trapūs junginiai susiduria su labai reaktyviais teršalais, reakcijos pakeičia žiedo kvapo molekulių skaičių, taip pat ir kiekvieno tipo molekulių santykinį kiekį, iš esmės pakeisdamos kvapą.
Tyrėjai žino, kad ozonas atakuoja anglies jungčių tipą, randamą gėlių kvapų molekulėse. Kita vertus, azoto oksidai yra šiek tiek mįslė, ir dar nėra tiksliai aišku, kaip gėlių kvapų molekulės chemiškai reaguoja su šio tipo junginiais. „Šis kvapų žemėlapis yra labai svarbus apdulkintojams, ypač aktyviems skraidantiems apdulkintojams“, – teigė Jamesas Ryallsas, Redingo universiteto mokslo darbuotojas. „Pavyzdžiui, kai kurios kamanės gali matyti gėlę tik tada, kai yra arčiau nei metro atstumu nuo gėlės, todėl kvapas joms yra labai svarbus ieškant maisto.“
Langfordas ir kiti jo komandos nariai nusprendė išsiaiškinti, kaip tiksliai ozonas keičia gėlės kvapo debesies formą. Jie panaudojo vėjo tunelį ir jutiklius, kad išmatuotų kvapo debesies, kurį sukuria gėlės, skleidžiančios savo išskirtinį kvapą, struktūrą. Tada tyrėjai į tunelį su gėlių kvapo molekulėmis išleido dviejų koncentracijų ozoną, iš kurių viena yra panaši į tą, kurią JK patiria vasarą, kai ozono lygis yra aukštesnis. Jie nustatė, kad ozonas ardo debesies kraštus, sutrumpindamas jo plotį ir ilgį.
Tada tyrėjai pasinaudojo bitės refleksu, vadinamu straubliuko ištempimu. Panašiai kaip Pavlovo šuo, kuris seilėdavosi suskambus vakarienės varpeliui, bitės, reaguodamos į kvapą, kurį jos sieja su cukraus atlygiu, ištiesia burnos dalį, kuri veikia kaip maitinimo vamzdelis, vadinamą straubliu. Kai mokslininkai šioms bitėms pateikė kvapą, kurį jos paprastai užuodžia už šešių metrų nuo žiedo, jos iškišo straublį 52 procentais laiko. Šis skaičius sumažėjo iki 38 procentų laiko kvapo junginiui, kuris atspindi kvapą už 12 metrų nuo žiedo.
Tačiau, kai bitės pritaikė tuos pačius kvapo pakeitimus, kurie atsirastų ozono ardomame debesyje, jos sureagavo tik 32 procentais laiko ties šešių metrų žyme ir 10 procentų laiko ties 12 metrų žyme. „Tada pastebimas gana dramatiškas bičių, galinčių atpažinti kvapą, skaičiaus sumažėjimas“, – teigė Langfordas.
Didelė dalis šios temos tyrimų buvo atlikta laboratorijose, o ne lauke ar vabzdžių natūralioje buveinėje. Siekdami užpildyti šią žinių spragą, Redingo universiteto mokslininkai įrengė siurblius, kurie stumia ozoną arba dyzelino išmetamąsias dujas į kviečių lauko dalis. 26 pėdų (8,6 m) pločio atviruose žieduose atlikti eksperimentai padeda tyrėjams įvertinti oro taršos poveikį įvairių tipų apdulkintojams.
Tyrėjų komanda stebėjo garstyčių augalų grupes sklypuose, siekdama nustatyti apdulkintojų lankomumą. Kai kuriose kamerose buvo pumpuojamos dyzelinių variklių išmetamosios dujos, kurių lygis buvo žemesnis nei EPA aplinkos oro kokybės standartai. Šiose vietose vabzdžių gebėjimas rasti gėles, iš kurių jie gauna maistą, sumažėjo iki 90 procentų. Be to, tyrime naudoti garstyčių augalai, nepaisant to, kad tai buvo savaime apdulkinančios gėlės, patyrė iki 31 procento sumažėjimą pagal kai kuriuos sėklų vystymosi rodiklius, greičiausiai dėl sumažėjusio apdulkinimo dėl oro taršos.
Šie duomenys rodo, kad patys vabzdžiai apdulkintojai susiduria su unikaliais iššūkiais dėl dabartinio oro taršos lygio. Tačiau kartu su kitais iššūkiais, su kuriais susiduria šie vabzdžiai, oro tarša greičiausiai sukels problemų.
Galime pasiūlyti jutiklius, skirtus matuoti platų dujų spektrą
Įrašo laikas: 2024 m. rugpjūčio 8 d.