近日，北京林業大學教授張東團隊聯合澳大利亞墨爾本大學教授Mark Elgar團隊研究發現，當昆蟲暴露在工業、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。相關研究結果7月11日發表于《自然-通訊》。
許多昆蟲在植物授粉、分解腐爛物質和回收營養物質方面發揮著關鍵作用。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鍵能力。”Elgar說，“這可能導致種群數量下降，即使是在森林大火之后和遠離污染源的棲息地，這種影響也會存在。”
研究人員通過掃描電子顯微鏡觀察，發現隨著空氣污染增加，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、汽油或森林火災的有機物質。
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，而受污染的果蠅則會以1/2的概率隨機選擇一條通道。
神經測試證實，果蠅觸角受污染顯著降低了發送到果蠅大腦中與氣味相關的電信號的強度，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村地區進行的持續研究表明，包括蜜蜂、黃蜂、飛蛾和各種蒼蠅在內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遠的地方也是如此。
昆蟲的觸角生有嗅覺感受器，可以探測來自食物、潛在配偶或產卵地的氣味分子。如果昆蟲的觸角被顆粒物質覆蓋，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。
“當觸角被污染顆粒覆蓋時，昆蟲就很難聞到食物、配偶或產卵的地方，因此它們的數量就會下降。”Elgar說。
地球約40%陸地空氣中的顆粒物污染濃度高于世界衛生組織建議的年平均水平。其中包括許多偏遠、相對原始的棲息地和具有生態意義的地區，因為顆粒物可以被氣流輸送數千公里。
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-023-39469-3