Взаємодія комахи-запилювача з квіткою — складний і навіть інтимний процес, при якому важливі морфологічні, біохімічні та фізичні фактори. Виявилося, відвідування квітки і запилення можуть порушити мінеральні добрива та інші хімікати, які змінюють електростатичний заряд на поверхні рослин.
Еволюція квіткових рослин йшла в тісному зв’язку з комахами-запилювачами на кшталт метеликів, бджіл і навіть мурах. В результаті такі екологічно пов’язані види-запилювач і відповідні йому рослини — виявилися добре «притерті» один до одного. Багато комах і квіткові в результаті стали високоспеціалізованими: вони пристосовані тільки один до одного і не мають справу з іншими видами.
Зараз більшості покритонасінних рослин необхідні від комах “послуги з запилення”, без якого вони просто не зможуть розмножуватися. Водночас комахи на квітках годуються — або самим пилком, або особливим нектаром, який рослини виробляють спеціально для них.
Щоб привернути до себе запилювача, квітка повинна володіти рядом впізнаваних властивостей. Це і забарвлення, і форма, і, зрозуміло, особливий аромат. Хоча всі вони призначені запилювачу, такі ознаки роблять квіти привабливими і для нас.
Однак у новій статті в журналі PNAS Nexus обговорюється інший аспект зв’язку квітки з запилювачем — його фізичні, а точніше – електростатичні властивості. Виявилося, ця характеристика квітки сильно змінюється, коли на рослину потрапляють синтетичні мінеральні добрива та інші агрохімікати. В результаті комахи на зразок джмелів зазнають труднощів при відвідуванні квіток з метою запилення.
Традиційно більше уваги приділяють прямій токсичній дії препаратів на кшталт пестицидів, добрив і так далі. Однак їх негативний вплив на агроекосистеми та їх мешканців не обмежується отруйною дією. Такі сполуки впливають і на біофізичні властивості квіток рослин. Адже саме ними керуються багато запилювачів.
- Дослідження: кити мігрують в тропіки, щоб скинути шкіру
- Знайдена гробниця, яка захищала живих від «неспокійних мертвих» (фото)
Тепер вченим вдалося в деталях розібратися в цьому питанні, використовуючи як експерименти в польових умовах, так і моделювання. Об’єктом нового дослідження стали джмелі Bombus terrestrisdalmatinus – великі запилювачі, багато в чому схожі на бджіл, — відвідували квітки лаванди вузьколистої Lavandula angustifolia, рослини з сімейства тирличевих Eustoma russellianum і деякі інші. Під час експериментів квітки обробляли як мінеральними добривами, так і імідаклопридом — пестицидом з класу неонікотиноїдних сполук. Потім вчені вимірювали величину електростатичного заряду на поверхні квіток.
Вони відзначили, що хімікати не вплинули на зір джмелів і їх здатність розрізняти запахи. Однак розподіл електростатичного заряду, до якого комахи виявилися дуже чутливі, сильно змінилося. Через це порушилася і поведінка запилювачів, які втратили важливого орієнтира для своєї «роботи».
Це своєрідне “біофізичне забруднення” на поверхні рослин зберігалося до 25 хвилин — набагато довше, ніж при змінах заряду через природні фактори на кшталт вітру.