臭氧污染或導致全球昆蟲(chóng)數量下降

隨著(zhù)夏季的到來(lái)，天氣晴朗的日子漸增。然而，藍天白云下，看似潔凈的空氣中卻隱藏著(zhù)一位“隱形殺手”——臭氧污染。它不僅對人類(lèi)健康構成威脅，還可能影響昆蟲(chóng)尋找合適的配偶。

近日，一項發(fā)表于《自然·通訊》的研究表明，隨著(zhù)臭氧污染水平的提高，昆蟲(chóng)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(chóng)數量下降提供了新解釋。

可破壞果蠅交配信號

臭氧是一種具刺激性氣味的淡藍色氣體。大部分臭氧分布在大氣平流層中，吸收太陽(yáng)紫外線(xiàn)，對地球生物具有保護作用。然而，一旦它從平流層進(jìn)入對流層，就會(huì )由“地球衛士”變成“隱形殺手”，對地球環(huán)境造成傷害。中國農業(yè)科學(xué)院植物保護研究所研究員王恩東介紹，對流層中的臭氧，僅有20%來(lái)自平流層，其余則主要源于近地面光化學(xué)反應和生物排放。

“當大氣低空對流層中的臭氧濃度超過(guò)一定限值，就會(huì )造成光化學(xué)煙霧等污染，嚴重影響人們的正常生產(chǎn)與生活。”王恩東說(shuō)。

動(dòng)物采用各種策略來(lái)建立近緣物種之間的交配界限，其中性信息素在識別同種配偶方面發(fā)揮著(zhù)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(lài)釋放其特有的混合信息素來(lái)吸引雌性同類(lèi)。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(wú)法區分雌性和其他雄性，導致它們錯誤地向同性求愛(ài)。

在最新研究中，研究人員以4種具有代表性的果蠅為例，調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(zhù)分解，并可能誘導果蠅之間的雜交。

王恩東表示，由于許多雜交后代通常不育或生育能力較差，這可能導致種群數量減少，甚至面臨滅絕的風(fēng)險。

近年來(lái)的研究進(jìn)一步揭示，臭氧水平上升還對昆蟲(chóng)等動(dòng)物的繁育能力產(chǎn)生了不利影響。這不僅對昆蟲(chóng)種群構成威脅，也可能對整個(gè)生態(tài)系統的平衡和穩定產(chǎn)生深遠影響。

昆蟲(chóng)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(lèi)向大氣中排放了大量污染物，導致近地面臭氧濃度不斷增加。數據顯示，過(guò)去30年間，對流層臭氧濃度以每年0.5%—2%的速度持續上升，這一趨勢已經(jīng)對生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康造成了不容忽視的負面影響。

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(chóng)之間的化學(xué)信號傳遞。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(guò)程，從而導致作物營(yíng)養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(chóng)及其天敵昆蟲(chóng)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(lèi)自身。”王恩東說(shuō)，昆蟲(chóng)數量和種類(lèi)的減少會(huì )對人類(lèi)生活的方方面面產(chǎn)生影響。比如，部分昆蟲(chóng)在控制害蟲(chóng)方面發(fā)揮著(zhù)重要作用，對農業(yè)生產(chǎn)具有積極意義。同時(shí)，昆蟲(chóng)的多樣性也為生物學(xué)、醫學(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的光化學(xué)煙霧污染事件等給當地民眾健康和農作物帶來(lái)了嚴重危害;后來(lái)，北京、廣州、深圳等地也相繼出現光化學(xué)煙霧污染現象。

王恩東表示，臭氧形成的復雜性及區域傳輸的不確定性，導致臭氧污染治理單靠政府或單個(gè)部門(mén)很難達到理想效果。因此，為了有效解決臭氧污染問(wèn)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)現全民共治的良性態(tài)勢。