Naukowcy z University of Melbourne, Beijing Forestry University i University of California Davis donoszą, że zdolność owadów do znajdowania pożywienia i partnera jest zmniejszona, gdy ich czułki są zanieczyszczone cząstkami stałymi pochodzącymi z przemysłu, transportu, pożarów buszu i innych źródeł powietrza zanieczyszczenie.
Badacz z University of Melbourne, profesor Mark Elgar, który jest współautorem artykułu opublikowanego dzisiaj w Nature Communications, powiedział, że badanie ostrzega ludzi przed potencjalnie znaczącym ryzykiem dla populacji owadów.
„Chociaż wiemy, że ekspozycja na cząstki stałe może wpływać na zdrowie organizmów, w tym owadów, nasze badania pokazują, że zmniejsza to również kluczową zdolność owadów do wykrywania zapachów w celu znalezienia pożywienia i partnerów” – powiedział profesor Elgar.
„Może to spowodować spadek populacji, w tym po pożarach buszu i w siedliskach daleko od źródła zanieczyszczenia.
„Oprócz tego, że są fascynującymi stworzeniami, wiele owadów odgrywa kluczową rolę w zapylaniu roślin – w tym prawie wszystkich uprawach, na których polegamy jako żywność – oraz rozkładaniu rozkładających się materiałów i recyklingu składników odżywczych”.
Zespół badawczy przeprowadził kilka powiązanych eksperymentów:
Za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego odkryli, że wraz ze wzrostem zanieczyszczenia powietrza na wrażliwych czułkach much domowych gromadzi się więcej cząstek stałych. Materiał ten zawiera cząstki stałe lub kropelki cieczy zawieszone w powietrzu i może zawierać toksyczne metale ciężkie oraz substancje organiczne z węgla, oleju, benzyny lub pożarów drewna. Narazili muchy domowe na zaledwie 12 godzin na różne poziomy zanieczyszczenia powietrza w Pekinie, a następnie umieścili je w „labiryncie” w kształcie litery Y. Nieskażone muchy zazwyczaj wybierały ramię labiryntu Y, co prowadziło do zapachu jedzenia lub feromonów płciowych, podczas gdy zakażone muchy wybierały ramię losowo, z prawdopodobieństwem 50:50. Testy neuronowe potwierdziły, że zanieczyszczenie anteny znacznie zmniejszyło siłę sygnałów elektrycznych związanych z zapachami wysyłanych do mózgów much – pogorszyło to ich zdolność do wykrywania zapachów.
Ponadto ciągłe badania na obszarach dotkniętych pożarami buszu w wiejskiej Wiktorii wykazały, że czułki różnych owadów, w tym pszczół, os, ciem i gatunków much, są zanieczyszczone cząstkami dymu, nawet w znacznych odległościach od frontu pożaru.
Czułki owadów mają receptory węchowe, które wykrywają cząsteczki zapachowe pochodzące ze źródła pożywienia, potencjalnego partnera lub dobrego miejsca do złożenia jaj. Jeśli czułki owadów są pokryte cząstkami stałymi, powstaje fizyczna bariera, która zapobiega kontaktowi między receptorami zapachowymi a cząsteczkami zapachowymi unoszącymi się w powietrzu.
„Kiedy ich czułki zostaną zatkane cząsteczkami zanieczyszczeń, owady mają trudności z wyczuwaniem zapachu jedzenia, partnera lub miejsca do złożenia jaj, co oznacza, że ich populacja będzie się zmniejszać” – powiedział profesor Elgar.
„Około 40 procent powierzchni Ziemi jest narażone na stężenia cząstek zanieczyszczeń powietrza powyżej zalecanej rocznej średniej przez Światową Organizację Zdrowia.
„Co zaskakujące, obejmuje to wiele odległych i stosunkowo dziewiczych siedlisk i obszarów o znaczeniu ekologicznym – ponieważ materiał w postaci cząstek stałych może być przenoszony przez prądy powietrza na tysiące kilometrów” – powiedział profesor Elgar.