Poluarea aerului face ca albinele să simtă mai greu mirosul florilor

În verile anilor 2018 și 2019, ecologist James Ryalls iar colegii săi mergeau pe un câmp de lângă Reading, în sudul Angliei, pentru a se uita la insectele care bâzâie în jurul plantelor de muștar negru. De fiecare dată, o albină, un hoverfly, o molie, un fluture sau altă insectă încercat să ajungă la polenul sau nectarul din florile mici galbene, aveau să noteze.

A făcut parte dintr-un experiment neobișnuit. Unele pete de plante de muștar au fost înconjurate de țevi care eliberează ozon și oxizi de azot – gaze poluante produse în jurul centralelor electrice și al mașinilor convenționale. Alte parcele aveau conducte care eliberează aer normal.

Rezultatele i-au surprins pe oamenii de știință. Au fost vizitate plante sufocate de poluanți Cu până la 70 la sută mai puține insecte în general, iar florile lor au primit cu 90 la sută mai puține vizite comparativ cu cele din parcele nepoluate. Concentrațiile de poluanți au fost cu mult sub ceea ce autoritățile de reglementare din SUA consideră sigure. „Nu ne așteptam să fie atât de dramatic ca asta”, spune coautorul studiului Robbie Girlingentomolog la Universitatea din Southern Queensland din Australia și profesor invitat la Universitatea din Reading.

Un număr tot mai mare de cercetări sugerează că poluarea poate perturba atracția insectelor față de plante – într-un moment în care mulți populațiile de insecte suferă deja declinuri profunde din cauza substanțelor chimice agricole, pierderii habitatului și schimbărilor climatice. Aproximativ 75% din plantele cu flori sălbatice și aproximativ 35% din culturile alimentare se bazează pe animale pentru a muta polenul, astfel încât plantele să se poată fertiliza între ele și să formeze semințe. Chiar și plantele de muștar negru utilizate în experiment, care se pot autofertiliza, au prezentat o scădere de la 14% până la 31% în polenizarea reușită, măsurată prin numărul de păstăi, semințe per păstaie și greutatea păstăilor de la plantele înghițite de aerul murdar.

Oamenii de știință încă analizează cât de puternice și răspândite sunt aceste efecte ale poluării și cum funcționează. Ei învață că poluarea poate avea o diversitate surprinzătoare de efecte, de la schimbarea mirosurilor care atrag insectele în flori până la deformarea capacității creaturilor de a mirosi, de a învăța și de a-și aminti.

Această cercetare este încă tânără, spune Jeff Riffell, neurolog la Universitatea din Washington. „Atingem doar vârful aisbergului, dacă vreți, în ceea ce privește modul în care aceste efecte îi influențează pe acești polenizatori.”

Mirosuri alterate

Insectele se bazează adesea pe miros pentru a se deplasa. Pe măsură ce bâzâie în cartierele lor, ei învață să asocieze florile care sunt surse bune de nectar și polen cu mirosurile lor. Deși unele specii, cum ar fi albinele, de asemenea folosește instrucțiuni de la colegii lor de stup și repere vizuale precum copacii pentru a naviga, chiar și ei depind în mod critic de simțul mirosului pentru a adulmeca florile preferate de la distanță. Polenizatori nocturni precum molii sunt deosebit de talentați mirositoare. „Ei pot mirosi aceste pete de flori de la un kilometru distanță”, spune Riffell.

Unul dintre efectele poluării – și ceea ce Girling bănuiește că a fost în mare parte responsabil pentru scăderea polenizării la locul din Anglia – este modul în care perturbă aceste arome de flori. Fiecare parfum este un amestec unic de zeci de compuși care sunt reactivi chimic și se degradează în aer. Gazele precum ozonul sau oxidul de azot vor reacționa rapid cu aceste molecule și vor face ca mirosurile să dispară și mai repede decât de obicei. „Pentru mirosuri foarte reactive, pana poate parcurge doar o treime din distanta decât ar trebui de fapt să călătorească atunci când nu există poluare”, spune cercetătorul atmosferic Jose D. Fuentes de la Universitatea Penn State, care a simulat influența ozonului asupra compușilor parfumului floral.

Și dacă unii compuși se degradează mai repede decât alții, buchetul de mirosuri pe care insectele îl asociază cu anumite plante se transformă, făcându-le potențial de nerecunoscut. Girling și colegii săi au observat acest lucru în experimente într-un tunel de vânt în care au livrat ozon. Tunelul a fost, de asemenea, echipat cu un dispozitiv care elibera constant un amestec sintetic de mirosuri florale (o floare reală s-ar fi ofilit, spune coautorul Ben Langford, un chimist atmosferic la Centrul pentru Ecologie și Hidrologie din Marea Britanie). Folosind detectoare chimice, echipa a urmărit mirosul înflorit se scurtează și se îngustează pe măsură ce ozonul consuma marginilecu unii compuși scăzând în întregime pe măsură ce alții persistau.

Oamenii de știință se antrenaseră albinele pentru a detecta parfumul floral original prin expunerea lor la miros, apoi dându-le apă cu zahăr – până când își scot automat proboscidele ca limba pentru a-l gusta la mirosul mirosului. Dar când albinele au fost testate cu mirosul ozonat reprezentând marginile plumei de miros, fie la 6, fie la 12 metri distanță de sursă, doar 32% și, respectiv, 10% și-au scos proboscidele. Albina „simți un miros complet diferit în acel moment”, spune Langford.

Cercetătorii au observat, de asemenea, că gândaci de castravete dungi și bondari cu coada samoioasă se luptă să-și recunoască plantele gazdă peste anumite niveluri de ozon. Unele dintre cele mai dramatice observații sunt pe timp de noapte, când se acumulează poluanți extrem de reactivi, numiți radicali nitrați. Riffell și colegii au descoperit recent asta cu aproximativ 50 la sută mai puține molii de vierme de tutun au fost atrase de primula palid când aroma plantei a fost alterată de acești poluanți, iar moliile sfinx cu căptușeală albă nu au recunoscut deloc mirosul. Acest lucru a redus numărul de semințe și fructe cu 28 la sută, a descoperit echipa în experimentele de polenizare în aer liber. „Are un efect foarte mare asupra capacității plantei de a produce semințe”, spune Riffell.