Un nuovo studio rivela come gli inquinanti derivanti dall'attività umana influenzino la loro capacità di individuare i fiori.
Lungo qualsiasi strada trafficata, i residui dei gas di scarico delle automobili, tra cui ossidi di azoto e ozono, rimangono sospesi nell'aria. Questi inquinanti, rilasciati anche da molti impianti industriali e centrali elettriche, fluttuano nell'aria per ore o addirittura anni. Gli scienziati sanno da tempo che queste sostanze chimiche sono dannose per la salute umana. Ora, però, un numero crescente di prove suggerisce che questi stessi inquinanti rendono la vita più difficile anche agli insetti impollinatori e alle piante che dipendono da loro.
Diversi tipi di inquinanti atmosferici reagiscono con le sostanze chimiche che compongono il profumo di un fiore, alterandone la quantità e la composizione in modo da ostacolare la capacità degli impollinatori di individuarlo. Oltre a cercare indizi visivi come la forma o il colore di un fiore, gli insetti si affidano a una "mappa olfattiva", una combinazione di molecole odorose uniche per ogni specie di fiore, per localizzare la pianta desiderata. L'ozono a livello del suolo e gli ossidi di azoto reagiscono con le molecole profumate dei fiori, creando nuove sostanze chimiche che svolgono funzioni diverse.
"Si tratta di un cambiamento radicale dell'odore che l'insetto sta cercando", ha affermato Ben Langford, scienziato dell'atmosfera presso il Centro britannico per l'ecologia e l'idrologia, che studia questo argomento.
Gli impollinatori imparano ad associare una combinazione unica di sostanze chimiche rilasciate dal fiore a quella specifica specie e alla relativa ricompensa zuccherina. Quando questi composti delicati entrano in contatto con agenti inquinanti altamente reattivi, le reazioni alterano il numero di molecole responsabili del profumo floreale, nonché la quantità relativa di ciascun tipo di molecola, modificando radicalmente la fragranza.
I ricercatori sanno che l'ozono attacca un tipo di legame carbonio-carbonio presente nelle molecole responsabili del profumo dei fiori. D'altra parte, gli ossidi di azoto rappresentano un enigma, e non è ancora chiaro esattamente come le molecole del profumo floreale reagiscano chimicamente con questo tipo di composto. "Questa mappa olfattiva è molto importante per gli impollinatori, soprattutto per quelli che volano attivamente", ha affermato James Ryalls, ricercatore presso l'Università di Reading. "Alcuni bombi, ad esempio, riescono a vedere un fiore solo quando si trovano a meno di un metro di distanza, quindi l'odore è fondamentale per loro nella ricerca del cibo".
Langford e altri membri del suo team si sono proposti di capire esattamente come l'ozono modifichi la forma della scia odorosa di un fiore. Hanno utilizzato una galleria del vento e dei sensori per misurare la struttura della nuvola di profumo che i fiori creano quando emettono la loro fragranza caratteristica. I ricercatori hanno quindi rilasciato ozono a due diverse concentrazioni, una delle quali simile a quella che si registra nel Regno Unito durante l'estate, quando i livelli di ozono sono più elevati, all'interno della galleria del vento contenente le molecole di profumo floreale. Hanno scoperto che l'ozono erode i bordi della scia odorosa, riducendone la larghezza e la lunghezza.
I ricercatori hanno quindi sfruttato un riflesso delle api noto come estensione della proboscide. Proprio come il cane di Pavlov, che salivava al suono del campanello della cena, le api estendono una parte della bocca che funge da tubo per nutrirsi, chiamata proboscide, in risposta a un odore che associano a una ricompensa zuccherina. Quando gli scienziati hanno presentato a queste api l'odore che avrebbero normalmente percepito a sei metri di distanza dal fiore, hanno esteso la proboscide nel 52% dei casi. Questa percentuale è scesa al 38% per il composto odoroso che rappresenta l'odore percepito a 12 metri di distanza dal fiore.
Tuttavia, quando hanno applicato le stesse modifiche all'odore che si verificherebbero in un pennacchio degradato dall'ozono, le api hanno reagito solo nel 32% dei casi a sei metri di distanza e nel 10% dei casi a dodici metri. "Si osservano cali piuttosto drastici nel numero di api in grado di riconoscere l'odore", ha affermato Langford.
Gran parte della ricerca su questo argomento è stata condotta in laboratorio, non sul campo o nell'habitat naturale degli insetti. Per colmare questa lacuna di conoscenza, gli scienziati dell'Università di Reading hanno installato delle pompe che immettono ozono o gas di scarico diesel in alcune sezioni di un campo di grano. Gli esperimenti condotti in questi anelli a cielo aperto di circa 8 metri di diametro aiutano i ricercatori a valutare gli effetti dell'inquinamento atmosferico su diverse tipologie di impollinatori.
Un team di ricercatori ha monitorato gruppi di piante di senape in appezzamenti sperimentali per valutare la presenza di impollinatori. In alcune camere di osservazione sono stati immessi gas di scarico diesel a livelli inferiori agli standard di qualità dell'aria ambiente stabiliti dall'EPA. In questi siti, si è registrata una riduzione fino al 90% nella capacità degli insetti di individuare i fiori da cui dipendono per il loro nutrimento. Inoltre, le piante di senape utilizzate nello studio, pur essendo autoimpollinanti, hanno subito una riduzione fino al 31% in alcuni parametri relativi allo sviluppo dei semi, probabilmente a causa della diminuzione dell'impollinazione dovuta all'inquinamento atmosferico.
Questi risultati indicano che gli insetti impollinatori stessi affrontano sfide uniche a causa degli attuali livelli di inquinamento atmosferico. Ma quando agisce in concerto con altre sfide che questi insetti devono affrontare, è probabile che l'inquinamento atmosferico crei problemi in
Possiamo fornire sensori per misurare un'ampia gamma di gas
Data di pubblicazione: 8 agosto 2024