Деяким комахам стає складніше знаходити собі пари всередині виду через зростання концентрації «шкідливого» тропосферного озону. Він руйнує статеві феромони, що виділяються цими тваринами, що може призвести до «неправильного спарювання» і появи безплідного потомства. Така ситуація небезпечна катастрофічним скороченням чисельності комах у світі. Про це у своїй статті розповіли біологи із Німеччини.
Тропосферний озон — один з основних парникових газів та за сумісництвом токсичний забруднювач атмосфери. Він не має прямих джерел викидів, а є сполукою, найчастіше утвореною (на висоті до 10 кілометрів) при взаємодії сонячного світла з летючими органічними речовинами (ЛОС), які викидаються як людьми, так і багатьма деревами (наприклад, приємний запах повітря в сосновому лісі частково зумовлений утворенням озону з ЛОС, що викидаються соснами).
Це недовговічний забруднювач, термін його життя в атмосфері — від кількох годин до кількох тижнів. Влітку, коли тепло і багато світла концентрація тропосферного озону підвищується: чим більше тепла і світла, тим більше відбувається реакцій, що беруть участь в утворенні « шкідливого» озону.
2023 року група німецьких біологів під керівництвом Маркуса Кнадена (Markus Knaden) з Інституту хімічної екології Товариства Макса Планка виявила, що озон взаємодіє з феромонами комах — хімічними речовинами, особливими запахами, що виділяються комахами для залучення особин свого виду, щоб потім спаритися з ними. Зокрема, вчені з’ясували, що самці мух Drosophila melanogaster стають менш привабливими для самок через підвищену концентрацію озону в повітрі.
Більшість молекул феромонів комах містять подвійні вуглець-вуглецеві зв’язки, які можуть зруйнуватися внаслідок окислення. Тропосферний озон — є високореактивним окислювачем. У своєму дослідженні Кнаден та його колеги показали, що зростання концентрації цього «шкідливого» парникового газу призводить до того, що самці Drosophila melanogaster починають виділяти набагато менше «привабливих запахів», через що самки все менше звертають на них увагу.
У новій роботі команда Кнадена спробувала з’ясувати, чи може скорочення кількості феромонів, що виділяються, вплинути на здатність деяких мух розрізняти інші види. Щоб з’ясувати, біологи провели експеримент.
Дослідники зосередили свою увагу на чотирьох близьких споріднених видах плодових мушок, які у звичайному житті між собою не спаровуються: Drosophila melanogaster, Drosophila simulans, Drosophila sechellia та Drosophila mauritiana. Усіх «піддослідних» вчені розділили на дві групи: основну та контрольну.
Першу групу (самців і самок) протягом двох годин піддавали впливу високих концентрацій «шкідливого» озону (100 частин на мільярд), щоб знизити кількість феромонів, що виділяються. Тобто біологи створили умови, які часто спостерігаються у спекотний міський день. Потім фахівці надали самкам можливість спаровуватися із самцями того ж чи іншого виду.
У другій, контрольній групі мушок теж протягом двох годин піддавали впливу озону, але меншої концентрації (приблизно п’ять частин на мільярд).
Експеримент показав, що в першій групі відбувалося часте міжвидове спарювання та «гібридне потомство» від нього з’являлося приблизно у 70 відсотках випадків, у той час як у контрольній — всього у 20. Іншими словами, мушки з першої групи після сильного впливу на них озону часто не могли розрізнити інші види, навіть за візуальними або звуковими ознаками.
Автори наукової роботи пояснили, що «гібридне потомство» часто виявляється стерильним. У такому разі, хоча мушки вкладають достатньо сил, щоб відтворити собі подібних, вони не можуть передати свої гени.
Докладніше з результатами роботи німецьких біологів можна ознайомитись у статті, опублікованою в журналі Nature Communications.