Высокий уровень загрязнения, обнаруженный во многих крупных городах мира, оказывает негативное воздействие на растения и насекомых, согласно новому исследованию Университета Шеффилда.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показывает, что растения, подвергшиеся воздействию высоких уровней диоксида азота (NO2), аналогичных уровням, зарегистрированным в крупных городских центрах, способны лучше защищаться от травоядных насекомых.
Исследование, проведенное под руководством доктора Стюарта Кэмпбелла из Университетского факультета наук о животных и растениях, показало, что растения, подверженные повышенному уровню загрязнения, производят больше защитных химических веществ в своих листьях.
Результаты исследования показывают, что насекомые, питающиеся этими листьями, плохо росли, что позволяет предположить, что высокий уровень загрязнения воздуха может оказывать каскадное негативное воздействие на сообщества травоядных существ.
Доктор Кэмпбелл, который также является частью Центра P3 - центра передового опыта трансляционной науки о растениях в Университете Шеффилда, сказал: «Двуокись азота является загрязнителем, который вызывает серьезные проблемы со здоровьем у людей, но наши исследования обнаружил, что он также может оказывать значительное влияние на растения и насекомых.
Насекомые являются важной частью природы и мира, в котором мы живем. Насекомые имеют решающее значение для здорового функционирования экосистем.
"Многие люди могут знать, что насекомые-опылители, такие как тысячи видов пчел, наряду с мухами, мотыльками и бабочками, имеют решающее значение для производства продуктов питания, но они также обеспечивают долгосрочное выживание полевых цветов, кустарники и деревья."
Д-р Кэмпбелл добавил: «Насекомые, питающиеся растениями (травоядные насекомые), помогают возвращать питательные вещества растений в почву и сами являются пищей для диких птиц, рептилий, млекопитающих и многих других насекомых. Насекомые также чрезвычайно важны для разлагая разлагающиеся органические вещества и поддерживая здоровые почвы. Ученые предупреждают о резком сокращении численности насекомых, что должно вызывать невероятную тревогу у всех, кто ценит мир природы и наши источники пищи.
Диоксид азота является основным компонентом смога и является примером загрязнения, вызванного деятельностью человека, особенно нашей зависимостью от ископаемого топлива. Уровни этого загрязнителя в атмосфере остаются особенно высокими в городах, особенно в Великобритании., Наше исследование показывает еще один пример опасности загрязнения окружающей среды и причин, по которым нам необходимо объединить усилия для борьбы с ним».
Международная группа ученых, в которую входит исследователь из Агентства по охране окружающей среды США, также изучила, влияют ли насекомые на способность растений поглощать NO2из окружения.
Согласно исследованию,
Растения, которыми питались насекомые, поглощали гораздо меньше NO2. Авторы считают, что это указывает на то, что насекомые могут влиять на количество загрязнений, удаляемых из воздуха городскими зелеными насаждениями. Городские деревья могут поглощать газообразные загрязнители, такие как NO2, но эффекты, по-видимому, различаются в зависимости от вида и места, и это может быть частично связано с действиями насекомых, питающихся листьями. Доктор Кэмпбелл, однако, подчеркнул, что в первую очередь беспокоят сами насекомые и что необходимы дальнейшие исследования: «Исследования показывают, что городская растительность играет скромную роль в поглощении NO2. необходима работа, потому что многие факторы могут влиять на влияние городских растений на качество воздуха, в том числе травоядные. Однако насекомые, питающиеся растениями, сталкиваются с рядом различных угроз со стороны человека, потенциально включая загрязнение воздуха».
Исследование «Защита растений опосредует взаимодействия между травоядными и прямым поглощением атмосферного реактивного азота листвой» опубликовано в журнале Nature Communications.
Отдел наук о животных и растениях Университета Шеффилда является ведущим отделом биологии целых организмов с самой высокой концентрацией исследователей животных и растений в Великобритании.
Он входит в пятерку лучших исследовательских центров страны по исследованиям в области животных и растений, согласно последнему отчету Research Excellence Framework в 2014 году.
Ученые-животноводы и растения в Шеффилде изучают различные места от полярных регионов до тропиков, в масштабах от клеток до целых экосистем. Их исследования направлены как на понимание фундаментальных процессов, управляющих биологическими системами, так и на решение насущных экологических проблем.