En ny undersøgelse afslører, hvordan forurenende stoffer fra menneskelig aktivitet påvirker deres evne til at finde blomster
Langs enhver travl vej hænger resterne af biludstødning i luften, blandt andet nitrogenoxider og ozon. Disse forurenende stoffer, som også frigives fra mange industrianlæg og kraftværker, svæver gennem luften i timevis til år. Forskere har længe vidst, at disse kemikalier er skadelige for menneskers sundhed. Men nu tyder en voksende mængde beviser på, at disse samme forurenende stoffer også gør livet sværere for insektbestøvere og de planter, der er afhængige af dem.
Forskellige typer luftforurenende stoffer reagerer med de kemikalier, der udgør en blomsters duft, og ændrer mængden og sammensætningen af forbindelserne på en måde, der hæmmer en bestøvers evne til at finde blomster. Ud over at lede efter visuelle signaler såsom en blomsts form eller farve, er insekter afhængige af et duft-"kort", en kombination af lugtmolekyler, der er unikke for hver blomsterart, for at finde den ønskede plante. Jordnær ozon og nitrogenoxider reagerer med blomsterduftmolekylerne og skaber nye kemikalier, der fungerer forskelligt.
"Det ændrer fundamentalt den duft, som insektet leder efter," sagde Ben Langford, en atmosfærisk forsker ved UK Centre for Ecology and Hydrology, der forsker i dette problem.
Bestøvere lærer at forbinde en unik kombination af kemikalier, som blomsten frigiver, med den specifikke art og den tilhørende sukkerholdige belønning. Når disse skrøbelige forbindelser kommer i kontakt med meget reaktive forurenende stoffer, ændrer reaktionerne antallet af blomsterduftmolekyler samt den relative mængde af hver type molekyle, hvilket fundamentalt ændrer duften.
Forskere ved, at ozon angriber en type kulstofbinding, der findes i blomsterduftmolekylerne. På den anden side er nitrogenoxider lidt af en gåde, og det er endnu ikke klart præcis, hvordan blomsterduftmolekyler reagerer kemisk med denne type forbindelse. "Dette lugtkort er meget vigtigt for bestøvere, især aktive flyvende bestøvere," sagde James Ryalls, forsker ved University of Reading. "Der er for eksempel nogle humlebier, der kun kan se en blomst, når de er mindre end en meter væk fra blomsten, så lugt er meget vigtig for dem til at finde føde."
Langford og andre medlemmer af hans team satte sig for at forstå præcis, hvordan ozon ændrer formen på en blomsts duftsøjle. De brugte en vindtunnel og sensorer til at måle strukturen af den duftsky, som blomster skaber, når de udsender deres signaturduft. Forskerne frigav derefter ozon i to koncentrationer, hvoraf den ene ligner den, Storbritannien oplever om sommeren, når ozonniveauerne er højere, ind i tunnelen med blomsterduftmolekylerne. De fandt ud af, at ozon æder sig af kanterne af søjlen og forkorter bredden og længden.
Forskerne udnyttede derefter en honningbi-refleks kendt som proboscis-ekstension. Ligesom Pavlovs hund, der savler ved ringetonen på en middagsklokke, strækker honningbier en del af deres mund, der fungerer som et fodringsrør, kendt som en proboscis, som reaktion på en lugt, de forbinder med en sukkerbelønning. Da forskerne præsenterede disse bier for den duft, de normalt ville fornemme seks meter fra blomsten, stak de deres proboscis ud i 52 procent af tilfældene. Dette faldt til 38 procent af tilfældene for den duftforbindelse, der repræsenterer lugten 12 meter fra blomsten.
Men da de anvendte de samme ændringer i duften, der ville opstå i en røgsøjle nedbrudt af ozon, reagerede bierne kun i 32 procent af tiden ved seks meter-mærket og 10 procent af tiden ved 12 meter-mærket. "Man ser disse ret dramatiske fald i antallet af bier, der derefter kan genkende lugten," sagde Langford.
Meget af forskningen i dette emne er udført i laboratoriemiljøer, ikke i felten eller i et insekts naturlige habitat. For at afhjælpe denne videnskløft har forskere ved University of Reading opstillet pumper, der skubber ozon eller dieseludstødning ind i dele af en hvedemark. Eksperimenter opstillet i de 7,2 meter lange åbne luftringe hjælper forskere med at evaluere virkningerne af luftforurening på forskellige typer bestøvere.
Et forskerhold overvågede grupper af sennepsplanter i parcellerne for bestøverbesøg. Nogle kamre havde dieseludstødning pumpet ind på niveauer under EPA's luftkvalitetsstandarder. På disse steder var der en reduktion på op til 90 procent i insekternes evne til at finde blomster, de er afhængige af til føde. Derudover oplevede de sennepsplanter, der blev brugt i undersøgelsen, på trods af at de er selvbestøvende blomster, en reduktion på op til 31 procent i nogle målinger af frøudvikling, sandsynligvis som følge af nedsat bestøvning fra luftforurening.
Disse resultater tyder på, at insektbestøvere selv står over for unikke udfordringer på grund af den nuværende luftforureningsgrad. Men når luftforurening arbejdes sammen med andre udfordringer, som disse insekter står over for, vil den sandsynligvis skabe problemer i
Vi kan levere sensorer til måling af en bred vifte af gasser
Opslagstidspunkt: 8. august 2024