تعمل المواد الملوثة على تفكيك المركبات الموجودة في رائحة الزهور، وقد تضر بتلقيح المحاصيل الزراعية والنباتات البرية حول العالم.
من روني زولر، موقع معهد ديفيدسون لتعليم العلوم
أدى النشاط البشري الواسع النطاق في المائة عام الماضية إلى زيادة كبيرة في مستوى تلوث الهواء. إن تفاقم تلوث الهواء يضر بالأرض وشعبها والإنسان: فالغازات الدفيئة في الغلاف الجوي تسبب إلى ظاهرة الاحتباس الحراريوتزيد الملوثات من خطر الإصابة بمجموعة متنوعة من الأمراض، التي قد تكون قاتلة في بعض الأحيان، وبالتالي تسبب زيادة في الوفيات المبكرة. ومن المعروف أن تلوث الهواء يضر بالحيوانات أيضًا، لكننا ما زلنا لا نعرف مدى تأثيره على حاسة الشم لديها.
دراسة نشرت مؤخرا يكتشف أن تلوث الهواء يضعف قدرة الحشرات على اكتشاف رائحة الزهور والانجذاب إليها. قد يؤدي هذا الضرر إلى تعطيل العملية التلقيح، الأساسي لتكاثر النبات. قد يؤدي انقطاع التلقيح إلى انخفاض المحاصيل الزراعية والإضرار بالنظم البيئية بأكملها.
يضعف تلوث الهواء قدرة الحشرات على اكتشاف رائحة الزهور والانجذاب إليها وتلقيحها. نوع من عثة الليل هايلز ليناتا ملقحات الزهور | رون وولف/جامعة واشنطن
أسرار عطر الزهرة
وأجرى الباحثون من جامعة واشنطن في الولايات المتحدة أبحاثهم على النبات إينوثيرا الشاحبة، التي تنتمي إلى عائلة الباذنجانيات وتزهر كما يوحي اسمها في الليل. تنجذب الحشرات المختلفة، بما في ذلك الفراشات والذباب والنحل، إلى الزهرة أثناء النهار، والحشرات الليلية - أثناء الظلام. أولاً، قام الباحثون بفحص الحشرات الضرورية لعملية تلقيح الزهرة، واكتشفوا أن فراشات الليل من عائلة هوكموث هي الملقحات الرئيسية للزهرة.
مزيج من الجزيئات المختلفة هو المسؤول عن رائحة الزهور، والتي يخلق مزيجها رائحة فريدة لكل زهرة. التعرف على جميع المكونات التي تتكون منها رائحة الزهور إينوثيرا الشاحبةوقام الباحثون بتغليف الزهور في أكياس بلاستيكية، وجمعوا عينة من رائحة الزهور وقاموا بتحليل المنتجات في المختبر. وبهذه الطريقة، تمكنوا من التعرف على 22 جزيءًا مختلفًا للرائحة. وفي الخطوة التالية، قام الباحثون بفحص أي من هذه الجزيئات تتعرف عليها مخالب عثة الليل، واكتشفوا أن 12 منها تسبب انجذاب العثة إلى الزهرة، وأن معظمها عبارة عن جزيئات تسمى التربينات الأحادية. الآن يمكن للباحثين خلق رائحة الزهرة عن طريق التوليف في المختبر.
الملوثات ضد العطور
ولدراسة تأثير تلوث الهواء على رائحة الزهور، قام الباحثون بتعريض الجزيئات التي تنتج رائحة الزهرة إلى الأوزون (O3) وإلى المتطرفين النترات (NO3)، نوعان من المواد الملوثة الشائعة التي تنشأ أثناء عملية حرق الوقود، بتركيزها المعروف في الطبيعة اليوم. ووجد الباحثون أن وجود الأوزون أدى إلى تحلل نحو 30 بالمئة من جزيئات التربين الأحادي التي تصنع رائحة الزهرة والتي تتعرف عليها العثة. لا المتطرفين3 وتسببت في تحلل ما يصل إلى 84 بالمئة من هذه الجزيئات، أي أنه في وجود هذه المادة اختفت جزيئات الرائحة بشكل شبه كامل.
إلى أي مدى يؤثر انخفاض كميات الروائح العطرية على قدرة العث على اكتشاف رائحة الزهرة؟ للإجابة على هذا السؤال، أجرى الباحثون تجارب مختلفة في المختبر وفي الميدان. وفي المختبر، قام الباحثون بإنشاء صندوق خاص، يدخل من أحد جانبيه خليط المواد المسؤولة عن رائحة الزهرة، ومن الجانب الآخر يمكن لحشرات العث أن تدخل الصندوق. تابع الباحثون مسار طيران الفراشات التي دخلت الصندوق وتحققوا مما إذا كانت تنجذب إلى الرائحة القادمة من الجانب الآخر منه. وعندما أضاف الباحثون جذور النترات، التي تسبب تحلل التربينات الأحادية، إلى خليط المواد العطرية، رأوا أن العث لم يتمكن من اكتشاف الرائحة ولم يصل إلى مصدر الرائحة. انخفضت نسبة اكتشاف مصدر الرائحة بواسطة الفراش الليلي من نوع رفرفة التبغ بنسبة 50 بالمائة، بينما الفراش الليلي من النوع هايلز ولم يحددوا مصدر الرائحة على الإطلاق. وفي المقابل، فإن إضافة الأوزون إلى رائحة الزهور لم يكن له أي تأثير على الإطلاق على قدرة العث على تحديد مصدر الرائحة.
وأجرى الباحثون نفس التجارب في الميدان. وقاموا بوضع زهور صناعية في المنطقة، نصفها يحتوي على خليط المواد العطرية التي تخلق رائحة الزهور الطبيعية، ونصفها الآخر يحتوي على نفس الخليط، ولكن بعد معالجتها بجذور النترات. وتطابقت نتائج هذه التجارب مع نتائج التجارب المعملية، حيث أظهرت أن الخليط المعالج بالملوث جذب عددا أقل من العث بنسبة 70 بالمئة مقارنة بالخليط غير المعالج بالملوث.
التلوث يشكل خطرا على التواصل الطبيعي
يعد التواصل من خلال الروائح والمواد الكيميائية المختلفة أمرًا شائعًا جدًا في عالم الحيوان، من بين أمور أخرى في العلاقة بين المفترس والفريسة، وفي اختيار الشركاء، وبين الحيوانات والنباتات التي يستخدمونها كمكان للإقامة. توضح هذه الدراسة الجديدة كيف يؤثر تلوث الهواء الناتج عنا، نحن البشر، على قدرة العث على التعرف على الزهور، وبالتالي - قدرتها على تلقيحها. وعلى افتراض معقول أن هذه الملوثات أو ما شابهها تؤثر على الروائح في الطبيعة بطريقة مماثلة، فإن تلوث الهواء الذي نحدثه قد يؤدي إلى أضرار قاتلة لكل من المحاصيل الزراعية التي نتغذى عليها والتنوع البيولوجي في الطبيعة في جميع أنحاء العالم.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
תגובה אחת
يا لها من متعة، دعونا نستمر في إبادة أنفسنا من أجل المال. . سيستقر العالم ويتعافى بشكل جميل بعد أن اختفى بسبب نقص الغذاء والماء والهواء