تلوث الهواء يُشكل أخبارًا سيئة للملقحات أيضًا

تكشف دراسة جديدة كيف تؤثر الملوثات الناتجة عن النشاط البشري على قدرتهم على تحديد موقع الزهور

على طول أي طريق مزدحم، تتناثر بقايا عوادم السيارات في الهواء، ومن بينها أكاسيد النيتروجين والأوزون. هذه الملوثات، التي تُطلقها أيضًا العديد من المنشآت الصناعية ومحطات الطاقة، تطفو في الهواء لساعات أو سنوات. لطالما عرف العلماء أن هذه المواد الكيميائية ضارة بصحة الإنسان. لكن الآن، تشير أدلة متزايدة إلى أن هذه الملوثات نفسها تُعيق حياة الحشرات الملقحة والنباتات التي تعتمد عليها.

تتفاعل أنواع مختلفة من ملوثات الهواء مع المواد الكيميائية التي تُكوّن رائحة الزهور، مما يُغيّر كمية وتركيب هذه المركبات، مما يُعيق قدرة المُلقّح على تحديد موقع الزهور. بالإضافة إلى البحث عن إشارات بصرية، مثل شكل الزهرة أو لونها، تعتمد الحشرات على "خريطة" للرائحة، وهي مزيج من جزيئات الرائحة الفريدة لكل نوع من أنواع الزهور، لتحديد موقع النبات الذي ترغب به. يتفاعل الأوزون الأرضي وأكاسيد النيتروجين مع جزيئات رائحة الزهور، مُنتجةً مواد كيميائية جديدة تعمل بشكل مختلف.

وقال بن لانجفورد، عالم الغلاف الجوي في مركز المملكة المتحدة لعلم البيئة والهيدرولوجيا الذي يبحث هذه القضية: "إن ذلك يغير بشكل جذري الرائحة التي تبحث عنها الحشرة".

تتعلم الملقحات ربط مزيج فريد من المواد الكيميائية التي تُطلقها الزهرة بتلك الأنواع تحديدًا وما يرتبط بها من مكافأة سكرية. عندما تلامس هذه المركبات الهشة ملوثات شديدة التفاعل، تُغير هذه التفاعلات عدد جزيئات الرائحة الزهرية، بالإضافة إلى الكمية النسبية لكل نوع من الجزيئات، مما يُغير الرائحة جذريًا.

يعلم الباحثون أن الأوزون يهاجم نوعًا من الروابط الكربونية الموجودة في جزيئات رائحة الأزهار. من ناحية أخرى، تُعدّ أكاسيد النيتروجين لغزًا محيرًا، ولم يتضح بعدُ بالضبط كيفية تفاعل جزيئات رائحة الأزهار كيميائيًا مع هذا النوع من المركبات. يقول جيمس رايلز، الباحث في جامعة ريدينغ: "هذه الخريطة العطرية مهمة جدًا للملقحات، وخاصةً الملقحات الطائرة النشطة". ويضيف: "بعض النحل الطنان، على سبيل المثال، لا يرى الزهرة إلا عندما يكون على بُعد أقل من متر واحد منها، لذا فإن الرائحة مهمة جدًا له أثناء البحث عن الطعام".
شرع لانغفورد وأعضاء آخرون في فريقه في فهم كيفية تغيير الأوزون لشكل سحابة العطر الزهرية. استخدموا نفقًا هوائيًا وأجهزة استشعار لقياس بنية سحابة العطر التي تُكوّنها الأزهار عند إطلاقها لرائحتها المميزة. ثم أطلق الباحثون الأوزون بتركيزين، أحدهما مشابه لما تشهده المملكة المتحدة خلال فصل الصيف عندما تكون مستويات الأوزون أعلى، في النفق الذي يحتوي على جزيئات رائحة الأزهار. ووجدوا أن الأوزون يُضعف حواف السحابة، مما يُقصّر عرضها وطولها.

استفاد الباحثون بعد ذلك من رد فعل نحل العسل المعروف باسم امتداد خرطومه. وكما هو الحال مع كلب بافلوف، الذي يسيل لعابه عند رنين جرس العشاء، يُمدد نحل العسل جزءًا من فمه يعمل كأنبوب تغذية، يُعرف باسم خرطومه، استجابةً لرائحة تربطها بمكافأة سكرية. عندما عرض العلماء على هذه النحلات الرائحة التي عادةً ما تستشعرها على بُعد ستة أمتار من الزهرة، أخرجت خرطومها بنسبة 52% من المرات. وانخفضت هذه النسبة إلى 38% بالنسبة لمركب الرائحة الذي يُمثل الرائحة على بُعد 12 مترًا من الزهرة.

ومع ذلك، عند تطبيق نفس التغييرات على الرائحة التي تحدث في سحابة متحللة بالأوزون، لم تستجب النحلات إلا بنسبة 32% عند علامة ستة أمتار، و10% عند علامة 12 مترًا. قال لانغفورد: "نلاحظ انخفاضًا ملحوظًا في عدد النحل الذي يمكنه تمييز الرائحة".

أُجريت معظم الأبحاث حول هذا الموضوع في بيئات مخبرية، وليس في الحقول أو في الموائل الطبيعية للحشرات. ولسد هذه الفجوة المعرفية، ركّب علماء في جامعة ريدينغ مضخات تدفع الأوزون أو عوادم الديزل إلى أجزاء من حقل قمح. وتساعد التجارب التي تُجرى في حلقات الهواء الطلق، التي يبلغ طولها 26 قدمًا، الباحثين على تقييم آثار تلوث الهواء على أنواع مختلفة من الملقحات.

قام فريق من الباحثين بمراقبة مجموعات من نباتات الخردل في الحقول الزراعية لرصد زيارات الملقحات. ضُخّ عادم الديزل في بعض الغرف بمستويات أقل من معايير جودة الهواء المحيط لوكالة حماية البيئة. في تلك المواقع، انخفض معدل قدرة الحشرات على تحديد موقع الزهور التي تعتمد عليها في غذائها بنسبة تصل إلى 90%. إضافةً إلى ذلك، شهدت نباتات الخردل المستخدمة في الدراسة، على الرغم من كونها زهورًا ذاتية التلقيح، انخفاضًا في بعض مراحل نمو البذور بنسبة تصل إلى 31%، ويعزى ذلك على الأرجح إلى انخفاض التلقيح الناتج عن تلوث الهواء.

تشير هذه النتائج إلى أن الحشرات الملقحة نفسها تواجه تحديات فريدة بسبب مستويات تلوث الهواء الحالية. ولكن عند العمل بالتزامن مع تحديات أخرى تواجهها هذه الحشرات، من المرجح أن يُسبب تلوث الهواء مشاكل في

يمكننا توفير أجهزة استشعار لقياس مجموعة واسعة من الغازات