隨著夏季的到來，天氣晴朗的日子漸增。然而，藍(lán)天白云下，看似潔凈的空氣中卻隱藏著一位“隱形殺手”——臭氧污染。它不僅對人類健康構(gòu)成威脅，還可能影響昆蟲尋找合適的配偶。
近日，一項(xiàng)發(fā)表于《自然·通訊》的研究表明，隨著臭氧污染水平的提高，昆蟲潛在伴侶釋放的信息素會(huì)被分解，因此它們可能很難找到同一物種的配偶。這為全球昆蟲數(shù)量下降提供了新解釋。
可破壞果蠅交配信號(hào)
臭氧是一種具刺激性氣味的淡藍(lán)色氣體。大部分臭氧分布在大氣平流層中，吸收太陽紫外線，對地球生物具有保護(hù)作用。然而，一旦它從平流層進(jìn)入對流層，就會(huì)由“地球衛(wèi)士”變成“隱形殺手”，對地球環(huán)境造成傷害。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所研究員王恩東介紹，對流層中的臭氧，僅有20%來自平流層，其余則主要源于近地面光化學(xué)反應(yīng)和生物排放。
“當(dāng)大氣低空對流層中的臭氧濃度超過一定限值，就會(huì)造成光化學(xué)煙霧等污染，嚴(yán)重影響人們的正常生產(chǎn)與生活。”王恩東說。
動(dòng)物采用各種策略來建立近緣物種之間的交配界限，其中性信息素在識(shí)別同種配偶方面發(fā)揮著至關(guān)重要的“通信”作用。然而，這些信息素中的碳碳雙鍵易被臭氧等大氣中的氧化物氧化。
先前的研究已經(jīng)表明，雄性果蠅通常依賴釋放其特有的混合信息素來吸引雌性同類。然而，臭氧會(huì)分解這些信息素，從而降低雄性果蠅的吸引力。某些情況下，雄性果蠅甚至可能無法區(qū)分雌性和其他雄性，導(dǎo)致它們錯(cuò)誤地向同性求愛。
在最新研究中，研究人員以4種具有代表性的果蠅為例，調(diào)查研究了臭氧對性信息素的分解是否也會(huì)影響不同物種之間的交配界限。研究結(jié)果顯示，短期暴露于高濃度臭氧環(huán)境下，這4種果蠅的信息素均會(huì)受到顯著分解，并可能誘導(dǎo)果蠅之間的雜交。
王恩東表示，由于許多雜交后代通常不育或生育能力較差，這可能導(dǎo)致種群數(shù)量減少，甚至面臨滅絕的風(fēng)險(xiǎn)。
近年來的研究進(jìn)一步揭示，臭氧水平上升還對昆蟲等動(dòng)物的繁育能力產(chǎn)生了不利影響。這不僅對昆蟲種群構(gòu)成威脅，也可能對整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
昆蟲減少會(huì)致生態(tài)失衡
由于工業(yè)化和城市化的迅速發(fā)展，人類向大氣中排放了大量污染物，導(dǎo)致近地面臭氧濃度不斷增加。數(shù)據(jù)顯示，過去30年間，對流層臭氧濃度以每年0.5%—2%的速度持續(xù)上升，這一趨勢已經(jīng)對生態(tài)環(huán)境和人類健康造成了不容忽視的負(fù)面影響。
王恩東表示，臭氧等大氣中的氧化物不僅干擾動(dòng)物的交流方式，還會(huì)破壞植物與授粉昆蟲之間的化學(xué)信號(hào)傳遞。例如，高濃度的臭氧會(huì)抑制植物的光合作用，影響其正常的生理生化代謝過程，從而導(dǎo)致作物營養(yǎng)成分和次生代謝物質(zhì)發(fā)生改變。這種變化進(jìn)而間接影響到植食性昆蟲及其天敵昆蟲的種群動(dòng)態(tài)，任何一方的增加或減少都可能破壞生態(tài)平衡。
“生態(tài)平衡的破壞，最終會(huì)波及人類自身。”王恩東說，昆蟲數(shù)量和種類的減少會(huì)對人類生活的方方面面產(chǎn)生影響。比如，部分昆蟲在控制害蟲方面發(fā)揮著重要作用，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有積極意義。同時(shí)，昆蟲的多樣性也為生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的研究提供了寶貴的模型。
王恩東介紹，發(fā)生于20世紀(jì)40年代的美國洛杉磯光化學(xué)煙霧事件，以及七八十年代的我國甘肅省蘭州市西固區(qū)的光化學(xué)煙霧污染事件等給當(dāng)?shù)孛癖娊】岛娃r(nóng)作物帶來了嚴(yán)重危害；后來，北京、廣州、深圳等地也相繼出現(xiàn)光化學(xué)煙霧污染現(xiàn)象。
王恩東表示，臭氧形成的復(fù)雜性及區(qū)域傳輸?shù)牟淮_定性，導(dǎo)致臭氧污染治理單靠政府或單個(gè)部門很難達(dá)到理想效果。因此，為了有效解決臭氧污染問題，必須推動(dòng)多主體、多角度、多方法的綜合協(xié)同治理實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)全民共治的良性態(tài)勢。
隨著夏季的到來，天氣晴朗的日子漸增。然而，藍(lán)天白云下，看似潔凈的空氣中卻隱藏著一位“隱形殺手”——臭氧污染。它不僅對人類健康構(gòu)成威脅，還可能影響昆蟲尋找合適的配偶。
近日，一項(xiàng)發(fā)表于《自然·通訊》的研究表明，隨著臭氧污染水平的提高，昆蟲潛在伴侶釋放的信息素會(huì)被分解，因此它們可能很難找到同一物種的配偶。這為全球昆蟲數(shù)量下降提供了新解釋。
可破壞果蠅交配信號(hào)
臭氧是一種具刺激性氣味的淡藍(lán)色氣體。大部分臭氧分布在大氣平流層中，吸收太陽紫外線，對地球生物具有保護(hù)作用。然而，一旦它從平流層進(jìn)入對流層，就會(huì)由“地球衛(wèi)士”變成“隱形殺手”，對地球環(huán)境造成傷害。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所研究員王恩東介紹，對流層中的臭氧，僅有20%來自平流層，其余則主要源于近地面光化學(xué)反應(yīng)和生物排放。
“當(dāng)大氣低空對流層中的臭氧濃度超過一定限值，就會(huì)造成光化學(xué)煙霧等污染，嚴(yán)重影響人們的正常生產(chǎn)與生活。”王恩東說。
動(dòng)物采用各種策略來建立近緣物種之間的交配界限，其中性信息素在識(shí)別同種配偶方面發(fā)揮著至關(guān)重要的“通信”作用。然而，這些信息素中的碳碳雙鍵易被臭氧等大氣中的氧化物氧化。
先前的研究已經(jīng)表明，雄性果蠅通常依賴釋放其特有的混合信息素來吸引雌性同類。然而，臭氧會(huì)分解這些信息素，從而降低雄性果蠅的吸引力。某些情況下，雄性果蠅甚至可能無法區(qū)分雌性和其他雄性，導(dǎo)致它們錯(cuò)誤地向同性求愛。
在最新研究中，研究人員以4種具有代表性的果蠅為例，調(diào)查研究了臭氧對性信息素的分解是否也會(huì)影響不同物種之間的交配界限。研究結(jié)果顯示，短期暴露于高濃度臭氧環(huán)境下，這4種果蠅的信息素均會(huì)受到顯著分解，并可能誘導(dǎo)果蠅之間的雜交。
王恩東表示，由于許多雜交后代通常不育或生育能力較差，這可能導(dǎo)致種群數(shù)量減少，甚至面臨滅絕的風(fēng)險(xiǎn)。
近年來的研究進(jìn)一步揭示，臭氧水平上升還對昆蟲等動(dòng)物的繁育能力產(chǎn)生了不利影響。這不僅對昆蟲種群構(gòu)成威脅，也可能對整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
昆蟲減少會(huì)致生態(tài)失衡
由于工業(yè)化和城市化的迅速發(fā)展，人類向大氣中排放了大量污染物，導(dǎo)致近地面臭氧濃度不斷增加。數(shù)據(jù)顯示，過去30年間，對流層臭氧濃度以每年0.5%—2%的速度持續(xù)上升，這一趨勢已經(jīng)對生態(tài)環(huán)境和人類健康造成了不容忽視的負(fù)面影響。
王恩東表示，臭氧等大氣中的氧化物不僅干擾動(dòng)物的交流方式，還會(huì)破壞植物與授粉昆蟲之間的化學(xué)信號(hào)傳遞。例如，高濃度的臭氧會(huì)抑制植物的光合作用，影響其正常的生理生化代謝過程，從而導(dǎo)致作物營養(yǎng)成分和次生代謝物質(zhì)發(fā)生改變。這種變化進(jìn)而間接影響到植食性昆蟲及其天敵昆蟲的種群動(dòng)態(tài)，任何一方的增加或減少都可能破壞生態(tài)平衡。
“生態(tài)平衡的破壞，最終會(huì)波及人類自身。”王恩東說，昆蟲數(shù)量和種類的減少會(huì)對人類生活的方方面面產(chǎn)生影響。比如，部分昆蟲在控制害蟲方面發(fā)揮著重要作用，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有積極意義。同時(shí)，昆蟲的多樣性也為生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的研究提供了寶貴的模型。
王恩東介紹，發(fā)生于20世紀(jì)40年代的美國洛杉磯光化學(xué)煙霧事件，以及七八十年代的我國甘肅省蘭州市西固區(qū)的光化學(xué)煙霧污染事件等給當(dāng)?shù)孛癖娊】岛娃r(nóng)作物帶來了嚴(yán)重危害；后來，北京、廣州、深圳等地也相繼出現(xiàn)光化學(xué)煙霧污染現(xiàn)象。
王恩東表示，臭氧形成的復(fù)雜性及區(qū)域傳輸?shù)牟淮_定性，導(dǎo)致臭氧污染治理單靠政府或單個(gè)部門很難達(dá)到理想效果。因此，為了有效解決臭氧污染問題，必須推動(dòng)多主體、多角度、多方法的綜合協(xié)同治理實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)全民共治的良性態(tài)勢。
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