Egy új tanulmány feltárja, hogyan befolyásolják az emberi tevékenységből származó szennyező anyagok a virágok megtalálásának képességét
A forgalmas utak mentén a kipufogógáz maradványai, köztük nitrogén-oxidok és ózon lebegnek a levegőben. Ezek a szennyező anyagok, amelyeket számos ipari létesítmény és erőmű is kibocsát, órákig, sőt évekig lebegnek a levegőben. A tudósok régóta tudják, hogy ezek a vegyi anyagok károsak az emberi egészségre. Most azonban egyre több bizonyíték utal arra, hogy ugyanezek a szennyező anyagok megnehezítik a rovarbeporzók és a tőlük függő növények életét is.
Különböző típusú légszennyező anyagok reakcióba lépnek a virágok illatát alkotó vegyi anyagokkal, megváltoztatva a vegyületek mennyiségét és összetételét oly módon, hogy az akadályozza a beporzó virágainak megtalálását. A vizuális jelzések, például a virág alakja vagy színe mellett a rovarok egy „illattérképre” – az egyes virágfajokra jellemző szagmolekulák kombinációjára – támaszkodnak a kívánt növény megtalálásához. A talajközeli ózon és a nitrogén-oxidok reakcióba lépnek a virág illatmolekuláival, új, eltérően működő vegyi anyagokat hozva létre.
„Ez alapvetően megváltoztatja a rovar által keresett illatot” – mondta Ben Langford, az Egyesült Királyság Ökológiai és Hidrológiai Központjának légkörkutatója, aki ezt a kérdést kutatja.
A beporzók megtanulják a virág által kibocsátott vegyi anyagok egyedi kombinációját az adott fajhoz és az ahhoz kapcsolódó cukros jutalomhoz társítani. Amikor ezek a törékeny vegyületek erősen reaktív szennyező anyagokkal érintkeznek, a reakciók megváltoztatják a virág illatmolekuláinak számát, valamint az egyes molekulatípusok relatív mennyiségét, alapvetően megváltoztatva az illatot.
A kutatók tudják, hogy az ózon megtámad egyfajta szénkötést, amely a virágillat-molekulákban található. Másrészt a nitrogén-oxidok kissé rejtélyesek, és még nem világos pontosan, hogyan reagálnak kémiailag a virágillat-molekulák az ilyen típusú vegyülettel. „Ez a szagtérkép nagyon fontos a beporzók, különösen az aktív repülő beporzók számára” – mondta James Ryalls, a Readingi Egyetem kutatója. „Vannak például olyan dongók, amelyek csak akkor látják a virágot, ha kevesebb mint egy méter távolságra vannak tőle, ezért a szag nagyon fontos számukra a táplálékkereséshez.”
Langford és csapatának többi tagja azt vizsgálta, hogy pontosan hogyan változtatja meg az ózon a virágok illatfelhőjének alakját. Szélcsatornát és érzékelőket használtak a virágok által keltett illatfelhő szerkezetének mérésére, amikor jellegzetes illatukat bocsátják ki. A kutatók ezután két koncentrációban – az egyik hasonló ahhoz, amit az Egyesült Királyságban nyáron, magasabb ózonszint esetén tapasztalnak – ózont juttattak a virágillat-molekulákat tartalmazó alagútba. Azt találták, hogy az ózon a felhő széleit marja, lerövidítve annak szélességét és hosszát.
A kutatók ezután kihasználták a méhek egy reflexét, az úgynevezett szimatnyúlást. Pavlov kutyájához hasonlóan, amely a vacsoracsengő megszólalására nyáladzik, a méhek is kinyújtják szájuk egy részét, amely táplálócsőként működik, az úgynevezett szimat, egy olyan szagra reagálva, amelyet egy cukorjutalommal társítanak. Amikor a tudósok bemutatták ezeknek a méheknek azt az illatot, amelyet normális esetben a virágtól hat méterre érzékelnének, az esetek 52 százalékában kinyújtották a szimat. Ez az esetek 38 százalékára csökkent a virágtól 12 méterre lévő illatot képviselő illatvegyület esetében.
Amikor azonban ugyanazokat a változtatásokat alkalmazták az illaton, mint amelyek az ózon által lebontott füstfelhőben jelentkeznének, a méhek csak az esetek 32 százalékában reagáltak a hat méteres, és az esetek 10 százalékában a 12 méteres ponton. „Meglehetősen drámai csökkenést lehet megfigyelni a szagot felismerő méhek számában” – mondta Langford.
A témával kapcsolatos kutatások nagy részét laboratóriumi körülmények között végezték, nem pedig terepen vagy a rovarok természetes élőhelyén. Ennek a tudásbeli hiányosságnak a megszüntetésére a Readingi Egyetem tudósai olyan szivattyúkat állítottak fel, amelyek ózont vagy dízel kipufogógázt juttatnak egy búzaföld egyes részeibe. A 8 méteres szabadtéri gyűrűkben beállított kísérletek segítenek a kutatóknak a légszennyezés beporzókra gyakorolt hatásának értékelésében.
Egy kutatócsoport mustárnövényeket figyelt meg a parcellákon a beporzók látogatása szempontjából. Egyes kamrákban a dízelmotorok kipufogógázát az EPA környezeti levegőminőségi szabványai alatti szinten pumpálták be. Ezeken a helyszíneken akár 90 százalékkal is csökkent a rovarok azon képessége, hogy megtalálják a táplálékként szolgáló virágokat. Ezenkívül a vizsgálatban használt mustárnövények – annak ellenére, hogy önbeporzó virágok voltak – a magok fejlődésének bizonyos mértéke is akár 31 százalékkal is csökkent, valószínűleg a légszennyezés okozta csökkent beporzás eredményeként.
Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a rovarbeporzók maguk is egyedi kihívásokkal néznek szembe a jelenlegi légszennyezettség miatt. De ha a rovarokat érintő egyéb kihívásokkal összhangban működik, a légszennyezés valószínűleg problémákat okoz...
Széles gázskálájú méréshez tudunk érzékelőket biztosítani
Közzététel ideje: 2024. augusztus 8.