近日，北京林業(yè)大學(xué)教授張東團隊聯(lián)合澳大利亞墨爾本大學(xué)教授Mark Elgar團隊研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)昆蟲暴露在工業(yè)、交通、森林大火和其他空氣污染源的顆粒物污染時，它們尋找食物和配偶的能力就會降低。相關(guān)研究結(jié)果7月11日發(fā)表于《自然-通訊》。
許多昆蟲在植物授粉、分解腐爛物質(zhì)和回收營養(yǎng)物質(zhì)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。Elgar指出，這項研究提醒人類要注意昆蟲種群正面臨潛在重大風(fēng)險。
“雖然我們知道暴露在顆粒物污染中會影響包括昆蟲在內(nèi)的生物體健康，但研究表明，該污染暴露還會降低昆蟲探測氣味、尋找食物和配偶的關(guān)鍵能力。”Elgar說，“這可能導(dǎo)致種群數(shù)量下降，即使是在森林大火之后和遠(yuǎn)離污染源的棲息地，這種影響也會存在。”
研究人員通過掃描電子顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)隨著空氣污染增加，更多的顆粒物會聚集在家蠅敏感的觸角上。顆粒物是懸浮在空氣中的固體顆粒或液滴，可能包含有毒重金屬和來自煤、石油、汽油或森林火災(zāi)的有機物質(zhì)。
他們將家蠅暴露在不同程度的空氣污染中12小時，然后將它們放在一個Y形管狀“迷宮”中。未受污染的果蠅通常會選擇通道中有食物氣味或性信息素的一側(cè)，而受污染的果蠅則會以1/2的概率隨機選擇一條通道。
神經(jīng)測試證實，果蠅觸角受污染顯著降低了發(fā)送到果蠅大腦中與氣味相關(guān)的電信號的強度，從而損害了它們探測氣味的能力。
此外，在澳大利亞維多利亞州受森林大火影響的農(nóng)村地區(qū)進(jìn)行的持續(xù)研究表明，包括蜜蜂、黃蜂、飛蛾和各種蒼蠅在內(nèi)的各種昆蟲的觸角都受到了煙霧顆粒的污染，甚至在距離火場相當(dāng)遠(yuǎn)的地方也是如此。
昆蟲的觸角生有嗅覺感受器，可以探測來自食物、潛在配偶或產(chǎn)卵地的氣味分子。如果昆蟲的觸角被顆粒物質(zhì)覆蓋，就會形成一個物理屏障，阻止嗅覺感受器和空氣中的氣味分子接觸。
“當(dāng)觸角被污染顆粒覆蓋時，昆蟲就很難聞到食物、配偶或產(chǎn)卵的地方，因此它們的數(shù)量就會下降。”Elgar說。
地球約40%陸地空氣中的顆粒物污染濃度高于世界衛(wèi)生組織建議的年平均水平。其中包括許多偏遠(yuǎn)、相對原始的棲息地和具有生態(tài)意義的地區(qū)，因為顆粒物可以被氣流輸送數(shù)千公里。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-023-39469-3
原標(biāo)題：科學(xué)家找到全球昆蟲數(shù)量急劇下降原因