Nová štúdia odhaľuje, ako znečisťujúce látky z ľudskej činnosti ovplyvňujú ich schopnosť lokalizovať kvety
Pozdĺž každej rušnej cesty sa vo vzduchu vznášajú zvyšky výfukových plynov z automobilov, medzi nimi oxidy dusíka a ozón. Tieto znečisťujúce látky, ktoré uvoľňujú aj mnohé priemyselné zariadenia a elektrárne, sa vznášajú vo vzduchu hodiny až roky. Vedci už dlho vedia, že tieto chemikálie sú škodlivé pre ľudské zdravie. Teraz však stále viac dôkazov naznačuje, že tie isté znečisťujúce látky sťažujú život aj hmyzím opeľovačom a rastlinám, ktoré sú od nich závislé.
Rôzne typy látok znečisťujúcich ovzdušie reagujú s chemikáliami, ktoré tvoria vôňu kvetu, a menia množstvo a zloženie týchto zlúčenín spôsobom, ktorý bráni opeľovačom lokalizovať kvety. Okrem hľadania vizuálnych podnetov, ako je tvar alebo farba kvetu, sa hmyz pri lokalizácii požadovanej rastliny spolieha na „mapu vône“, čo je kombinácia molekúl vône jedinečných pre každý druh kvetu. Prízemný ozón a oxidy dusíka reagujú s molekulami vône kvetu a vytvárajú nové chemikálie, ktoré fungujú odlišne.
„Zásadne to mení vôňu, ktorú hmyz hľadá,“ povedal Ben Langford, vedec zaoberajúci sa atmosférou z britského Centra pre ekológiu a hydrológiu, ktorý sa touto problematikou zaoberá.
Opeľovače sa učia spájať jedinečnú kombináciu chemikálií, ktoré kvet uvoľňuje, s daným druhom a s ním spojenou cukrovou odmenou. Keď tieto krehké zlúčeniny prídu do kontaktu s vysoko reaktívnymi znečisťujúcimi látkami, reakcie zmenia počet molekúl kvetinovej vône, ako aj relatívne množstvo každého typu molekuly, čím sa zásadne zmení vôňa.
Výskumníci vedia, že ozón napáda typ uhlíkovej väzby, ktorá sa nachádza v molekulách kvetinovej vône. Na druhej strane, oxidy dusíka sú trochu záhadou a zatiaľ nie je úplne jasné, ako molekuly kvetinovej vône chemicky reagujú s týmto typom zlúčeniny. „Táto mapa vône je veľmi dôležitá pre opeľovače, najmä pre aktívne lietajúce opeľovače,“ povedal James Ryalls, výskumný pracovník na University of Reading. „Existujú napríklad čmeliaky, ktoré vidia kvet iba vtedy, keď sú od kvetu vzdialené menej ako jeden meter, takže vôňa je pre ne veľmi dôležitá pri hľadaní potravy.“
Langford a ďalší členovia jeho tímu sa rozhodli pochopiť, ako presne ozón mení tvar vôňového oblaku kvetu. Použili aerodynamický tunel a senzory na meranie štruktúry vôňového oblaku, ktorý kvety vytvárajú, keď vyžarujú svoju charakteristickú vôňu. Výskumníci potom do tunela s molekulami kvetinovej vône uvoľnili ozón v dvoch koncentráciách, z ktorých jedna je podobná tej, akú zažíva Spojené kráľovstvo počas leta, keď sú hladiny ozónu vyššie. Zistili, že ozón narúša okraje vône, čím skracuje jej šírku a dĺžku.
Výskumníci potom využili reflex včely medonosnej známy ako naťahovanie sosáku. Podobne ako Pavlovov pes, ktorý slinil pri zvonení večerného zvončeka, aj včely medonosné natiahnu časť úst, ktorá slúži ako kŕmna trubica, známa ako sosák, ako reakciu na vôňu, ktorú si spájajú s odmenou v podobe cukru. Keď vedci týmto včelám predniesli vôňu, ktorú by normálne cítili šesť metrov od kvetu, vystrčili svoj sosák v 52 percentách prípadov. V prípade pachovej zlúčeniny, ktorá predstavuje vôňu 12 metrov od kvetu, sa toto číslo znížilo na 38 percent prípadov.
Keď však na vôňu aplikovali rovnaké zmeny, aké by sa vyskytli v oblaku degradovanom ozónom, včely reagovali iba v 32 percentách prípadov na šesťmetrovej hranici a v 10 percentách prípadov na dvanásťmetrovej hranici. „Vidíte tieto dosť dramatické poklesy v počte včiel, ktoré potom dokážu rozpoznať vôňu,“ povedal Langford.
Veľká časť výskumu na túto tému sa uskutočnila v laboratórnych podmienkach, nie v teréne alebo v prirodzenom prostredí hmyzu. Aby vedci z University of Reading prekonali túto medzeru vo vedomostiach, nainštalovali čerpadlá, ktoré vháňajú ozón alebo výfukové plyny z nafty do častí pšeničného poľa. Experimenty uskutočnené v 7-metrových otvorených kruhoch pomáhajú výskumníkom vyhodnotiť vplyv znečistenia ovzdušia na rôzne druhy opeľovačov.
Tím výskumníkov monitoroval sady rastlín horčice na pozemkoch, aby zistil, či sa v nich vyskytujú opeľovače. V niektorých komorách boli výfukové plyny z nafty čerpané na úrovniach pod normami kvality ovzdušia stanovenými Agentúrou na ochranu životného prostredia (EPA). Na týchto miestach došlo až k 90-percentnému zníženiu schopnosti hmyzu lokalizovať kvety, na ktorých sa spolieha ako na potravu. Okrem toho, rastliny horčice použité v štúdii, napriek tomu, že sú samoopelivé, zaznamenali až 31-percentné zníženie niektorých ukazovateľov vývoja semien, pravdepodobne v dôsledku zníženého opeľovania zo znečistenia ovzdušia.
Tieto zistenia naznačujú, že hmyzí opeľovači čelia jedinečným výzvam v dôsledku súčasnej úrovne znečistenia ovzdušia. Ale v spojení s ďalšími výzvami, ktorým čelí tento hmyz, znečistenie ovzdušia pravdepodobne spôsobí problémy...
Ponúkame senzory na meranie širokej škály plynov
Čas uverejnenia: 8. augusta 2024