Jauns pētījums atklāj, kā cilvēka darbības radītie piesārņotāji ietekmē viņu spēju atrast ziedus
Gar jebkuru noslogotu ceļu gaisā virmo automašīnu izplūdes gāzu atliekas, tostarp slāpekļa oksīdi un ozons. Šie piesārņotāji, ko izdala arī daudzas rūpniecības iekārtas un elektrostacijas, gaisā lidinās stundām ilgi vai pat gadiem ilgi. Zinātnieki jau sen zina, ka šīs ķīmiskās vielas ir kaitīgas cilvēku veselībai. Taču tagad arvien vairāk pierādījumu liecina, ka šie paši piesārņotāji apgrūtina arī kukaiņu apputeksnētāju un no tiem atkarīgo augu dzīvi.
Dažādi gaisa piesārņotāju veidi reaģē ar ķīmiskajām vielām, kas veido zieda smaržu, mainot savienojumu daudzumu un sastāvu tā, ka tas kavē apputeksnētāja spēju atrast ziedus. Papildus vizuālu norāžu, piemēram, zieda formas vai krāsas, meklēšanai kukaiņi paļaujas uz smaržu "karti" — katrai ziedu sugai unikālu smaržu molekulu kombināciju, lai atrastu vēlamo augu. Piezemes ozons un slāpekļa oksīdi reaģē ar ziedu smaržu molekulām, radot jaunas ķīmiskas vielas, kas darbojas atšķirīgi.
"Tas fundamentāli maina smaržu, ko kukainis meklē," sacīja Bens Lengfords, atmosfēras zinātnieks Lielbritānijas Ekoloģijas un hidroloģijas centrā, kurš pēta šo jautājumu.
Apputeksnētāji iemācās saistīt unikālu zieda izdalīto ķīmisko vielu kombināciju ar konkrēto sugu un ar to saistīto saldo atlīdzību. Kad šie trauslie savienojumi nonāk saskarē ar ļoti reaģējošiem piesārņotājiem, reakcijas maina ziedu smaržu molekulu skaitu, kā arī katra molekulu veida relatīvo daudzumu, būtiski mainot smaržu.
Pētnieki zina, ka ozons uzbrūk oglekļa saitei, kas atrodama ziedu smaržu molekulās. No otras puses, slāpekļa oksīdi ir nedaudz mīkla, un vēl nav precīzi skaidrs, kā ziedu smaržu molekulas ķīmiski reaģē ar šāda veida savienojumu. "Šī smaržu karte ir ļoti svarīga apputeksnētājiem, īpaši aktīviem lidojošiem apputeksnētājiem," sacīja Džeimss Raiols, pētnieks Redingas Universitātē. "Piemēram, dažas kamenes var redzēt ziedu tikai tad, kad tās atrodas mazāk nekā viena metra attālumā no zieda, tāpēc smarža tām ir ļoti svarīga barības meklēšanai."
Lengfords un citi viņa komandas locekļi nolēma izprast, kā tieši ozons maina zieda smaržu mākoņa formu. Viņi izmantoja vēja tuneli un sensorus, lai izmērītu smaržu mākoņa struktūru, ko ziedi rada, izstarojot savu raksturīgo smaržu. Pēc tam pētnieki tunelī kopā ar ziedu smaržu molekulām izlaida ozonu divās koncentrācijās, no kurām viena ir līdzīga tai, kāda Apvienotajā Karalistē ir vasarā, kad ozona līmenis ir augstāks. Viņi atklāja, ka ozons noārda strūklas malas, saīsinot tās platumu un garumu.
Pēc tam pētnieki izmantoja medus bites refleksu, kas pazīstams kā snuķa izstiepšana. Līdzīgi kā Pavlova suns, kuram siekalošanās notiek, dzirdot vakariņu zvaniņu, medus bites, reaģējot uz smaržu, ko tās saista ar cukura atlīdzību, izstiepj daļu no mutes, kas darbojas kā barošanās caurule, ko sauc par snuķi. Kad zinātnieki šīm bitēm iepazīstināja ar smaržu, ko tās parasti sajustu sešu metru attālumā no zieda, tās izbāza snuķi 52% gadījumu. Smaržas savienojumam, kas pārstāv smaržu 12 metru attālumā no zieda, šis rādītājs samazinājās līdz 38% gadījumu.
Tomēr, kad viņas piemēroja tādas pašas izmaiņas smaržā, kādas rastos ozona degradētā smakā, bites reaģēja tikai 32% gadījumu sešu metru attālumā un 10% gadījumu 12 metru attālumā. "Var redzēt diezgan dramatisku bišu skaita samazināšanos, kas tad spēj atpazīt smaržu," sacīja Langfords.
Liela daļa pētījumu par šo tēmu ir veikti laboratorijas apstākļos, nevis laukā vai kukaiņu dabiskajā vidē. Lai novērstu šo zināšanu trūkumu, Redingas Universitātes zinātnieki uzstādīja sūkņus, kas iespiež ozonu vai dīzeļdegvielas izplūdes gāzes kviešu lauka daļās. Eksperimenti, kas veikti 26 pēdu garajos atklātajos gredzenos, palīdz pētniekiem novērtēt gaisa piesārņojuma ietekmi uz dažādiem apputeksnētāju veidiem.
Pētnieku komanda parauglaukumos novēroja sinepju augu kopas, lai noteiktu apputeksnētāju skaitu. Dažās kamerās dīzeļdzinēju izplūdes gāzes tika iesūknētas līmenī, kas bija zemāks par EPA apkārtējā gaisa kvalitātes standartiem. Šajās vietās kukaiņu spēja atrast ziedus, no kuriem tie ir atkarīgi no barības, samazinājās līdz pat 90 procentiem. Turklāt pētījumā izmantotajiem sinepju augiem, neskatoties uz to, ka tie ir pašapputes ziedi, arī dažu sēklu attīstības rādītāju samazinājums bija līdz pat 31 procentam, iespējams, gaisa piesārņojuma izraisītas samazinātas apputeksnēšanas rezultātā.
Šie atklājumi liecina, ka kukaiņu apputeksnētāji paši saskaras ar unikālām problēmām pašreizējā gaisa piesārņojuma līmeņa dēļ. Taču, strādājot kopā ar citām problēmām, ar kurām saskaras šie kukaiņi, gaisa piesārņojums, visticamāk, radīs problēmas.
Mēs varam nodrošināt sensorus plaša gāzu klāsta mērīšanai
Publicēšanas laiks: 2024. gada 8. augusts