Исследование предполагает, что из-за загрязнения воздуха запах цветов становится менее привлекательным для опылителей

Фотоиллюстрация бражника, садящегося на цветок примулы, с выхлопной трубой, загрязняющей взаимодействие.

Бражник приземляется на цветок примулы с выхлопной трубой, загрязняя взаимодействие.

Ученые выявили менее известный эффект сжигания ископаемого топлива: исчезновение естественных, ярких запахов в мире.

В новом исследовании, опубликованном в четверг в журнале НаукаИсследователи предполагают, что неустанный поток выбросов от автомобилей, заводов и других промышленных источников взаимодействует с ароматами диких растений и разрушает их, что является важным инструментом для привлечения опылителей.

Команда из девяти исследователей исследовала обонятельный симбиоз между примулой, полевым цветком, цветущим только ночью, и бражниками, ночными насекомыми-опылителями, которых привлекает аромат цветов.

Их методы показали, что некоторые из наиболее распространенных химических агентов загрязнения воздуха — озон и нитратные радикалы — значительно ухудшают аромат полевого цветка, удерживая бабочек от посадки на загрязненные растения.

«Мы очень беспокоимся по поводу воздействия на людей загрязнения воздуха, но существует целая система жизни, которая также подвергается воздействию тех же загрязнителей», — говорит соавтор исследования Джоэл Торнтон, атмосферный химик из Вашингтонского университета. Газета «Нью-Йорк ТаймсЭмили Антес. «На самом деле мы только что выяснили, насколько глубоки последствия загрязнения воздуха».

Исследователи отправились на поле в восточном Вашингтоне, где росла примула, и использовали пластиковые пакеты для сбора образцов воздуха, содержащих аромат цветов. Вернувшись в лабораторию, они разобрали этот аромат на 22 уникальных химических компонента, которые могут привлечь бражников своими сверхчувствительными усиками.

«Они не хуже собак с точки зрения химической чувствительности», — говорит Джефф Риффелл, сенсорный нейробиолог из Вашингтонского университета и соавтор исследования. Газета «Нью-Йорк Таймс.

Примула с прозрачной колбой над лепестками, с трубками и шнурами, подключающимися к аппарату.

Примула во время полевых экспериментов в восточном Вашингтоне.

Изучая электрическую активность усиков мотыльков, команда определила, какие компоненты аромата примулы наиболее привлекательны для насекомых. Команда обнаружила, что химические вещества, называемые монотерпенами, которые содержатся во многих фруктах и ​​овощах и придают коре и хвойным листьям характерный запах, были любимцами моли.

Обладая этими знаниями, они создали свою собственную первоцветную воду, а затем запятнали ее химикатами, чтобы имитировать цветок, подвергающийся воздействию обычных загрязнителей воздуха. Когда был добавлен только озон, концентрация монотерпенов в аромате упала примерно на 30 процентов. Но когда они добавили нитратные радикалы, которые в основном действуют ночью, когда бражник отлетел, количество сладко пахнущих монотерпенов снизилось на 84 процента.

Ослабление аромата привело к тому, что два разных вида бражника все реже и реже посещали искусственную примулу. В изолированной аэродинамической трубе команда установила искусственный цветок с ароматом самодельной загрязненной примулы. По сравнению с неизмененной примулой в аэродинамической трубе, табачный бражник сократил свою посещаемость на 50 процентов, а сфинксовая моль с белыми линиями — на 100 процентов — последний вид полностью перестал посещать загрязненный цветок.

«Опылители буквально голодают», — рассказывает Илария Негри, зоолог из Католического университета Святого Сердца, не участвовавшая в исследовании. Наука‘s Элизабет Пенниси. «То, что опылители не могут найти и без того дефицитную пищу из-за загрязнения, является проблемой для многих видов».

мужчина лежит на животе в травянистом поле.  Он внимательно исследует полевой цветок белой примулы;  оборудование стоит на заднем плане

Исследователь Джереми Чан, соавтор исследования, наблюдает за полевыми цветами на исследовательском участке в восточном Вашингтоне.

Когда исследователи смешали искусственный цветок с другими здоровыми первоцветами в поле, бражники посетили загрязненный самозванец на 70 процентов реже за одну ночь по сравнению с другими. В свою очередь, это сокращение приведет к тому, что примулы будут производить на 28 процентов меньше семян, пишут ученые.

Наконец, команда разработала компьютерные модели, чтобы показать, как запахи взаимодействуют с доиндустриальной атмосферой. Они обнаружили, что с тех пор уровень загрязнения воздуха в большинстве городов по всему миру сократил расстояние, с которого опылители, такие как бражник, могут улавливать запахи, почти на 75 процентов.

«Прелесть этого исследования в том, что оно действительно междисциплинарное, сочетающее в себе как лабораторные, так и полевые эксперименты», — говорит Марк Элгар, профессор эволюционной биологии в Мельбурнском университете в Австралии, который не принимал участия в исследовании. Популярная наукаЭто Лорен Леффер. «Мы были бы сумасшедшими, если бы не продолжили это расследование».

Результаты демонстрируют влияние «сенсорного загрязнения» или антропогенных факторов, которые могут испортить восприятие мира животными. Например, искусственное освещение может дезориентировать насекомых или перелетных птиц, а шум автомобилей, самолетов и кораблей может оглушать водных существ и мешать размножению животных.

«В последние годы растет интерес к «сенсорному загрязнению», — говорит Риффелл. Новый учёныйЭто Чен Ли.

Новые результаты показывают, что загрязняющие вещества влияют и на обоняние животных. И если другие опылители реагируют на загрязнение так же, как бражник, то исчезновение запахов может повлиять на сельскохозяйственное производство, биоразнообразие и микромир насекомых, которые имеют решающее значение для здоровья людей и других диких животных.

«Это просто дополнительная мотивация», — говорит Торнтон. Популярная наука«для перехода наших транспортных и энергетических потребностей от сжигания ископаемого топлива к другим источникам энергии».