Всем хорошо известно, что опылением растений и деревьев занимаются пчелы, бабочки и колибри, которые начинают трудиться с появлением первых лучей солнца и продолжают выполнять свою важную миссию до наступления сумерек. Но процесс опыления не заканчивается даже когда они спят, потому что в ночную смену выходят трудиться другие опылители – летучие мыши и ночные бабочки. Эти трудолюбивые создания находят цветы по запаху, передвигаясь в кромешной тьме от растения к растению без помощи солнечного света. Однако, по мнению ученых, способность опылителей улавливать ароматы начала притупляться из-за нитратных радикалов – распространенных загрязнителей воздуха. С первыми подобными проблемами они столкнулись относительно давно, с тех пор, как более 200 лет назад началась промышленная революция.
Статья, опубликованная на прошлой неделе в журнале Science, объясняет, как человеческая деятельность затруднила ночные перемещения опылителей. В ходе эксперимента в Вашингтонском университете биологи и специалисты по атмосферным явлениям проверили способность ночных бабочек-бражников находить и опылять цветы в условиях загрязненного воздуха и отсутствия света. Они поместили бражников в темную аэродинамическую трубу с бумажными конусами, содержащими монотерпены — соединения растительных масел, которые влияют на обоняние опылителей. Аспирант Джереми Чан, участвовавший в этом исследовании, установил, что нитратные радикалы разрушают монотерпены.
Перед началом эксперимента монотерпеновые конусы были частично деградированы нитратными радикалами. Как и ожидалось, лишь немногие бабочки-бражники смогли обнаружить конусы, в результате чего на каждый "цветок" приходилось всего два посещения в течение каждого искусственного ночного периода. Многие мотыльки вообще не смогли найти растения.
В ходе эксперимента были задействованы Agrius convolvuli — разновидность бражника. Фото: Sharp Photography/Wikimedia Commons
Полевые исследования также подтвердили то, что выявил эксперимент с бражниками, но уже в случае с несколькими видами опылителей. Табачные гусеницы и муравьиные львы с трудом обнаруживали цветы без солнечного света в присутствии нитратных радикалов. К сожалению, нитратные радикалы чрезвычайно распространены: эти высокореактивные молекулы образуются, когда оксиды азота из выхлопных труб и промышленных объектов сталкиваются с атмосферным озоном. Считается, что эти высокореактивные молекулы присутствуют везде, где есть люди. Нитратные радикалы также свободно перемещаются в атмосфере, тем самым увеличивая свой пространственный вред.
Ученые считают, что ночные проблемы опылителей могут иметь разрушительное воздействие на экосистемы, к которым они относятся. Они также могут изменить сельскохозяйственные культуры, которые могут нарушить всю пищевую цепочку животных. Хотя некоторые зерновые культуры - пшеница, кукуруза и ячмень - являются самоопыляемыми, две трети фруктов, овощей, масел, кофейных зерен, какао и других распространенных продуктов, которыми мы питаемся, происходят от растений, опыляемых этими насекомыми.
Исследователи надеются, что их работа поможет признать нитратные радикалы и прочие атмосферные загрязнители критически важным фактором, влияющим на глобальное опыление. В последние годы загрязнение воздуха рассматривается как угроза здоровью людей, но понимание его влияния на опыление может побудить ученых, политиков и общественность искать новые пути снижения вредного воздействия на окружающую среду.
