Дым от смога влияет на гусениц бабочек

Биологи из Национального университета Сингапура (NUS) обнаружили, что смог влияет на выживаемость и развитие бабочек, что может негативно сказаться на окружающей среде.

Трансграничный смог в Юго-Восточной Азии (SEA) — это проблема крупномасштабного загрязнения воздуха, вызванная выжиганием региональных торфяных лесов для расчистки земель под сельское хозяйство. Помимо экономических потерь, смог опасен для здоровья человека. Дым содержит вредные газы (например, угарный газ, углекислый газ и диоксид серы) и микрочастицы. Хотя влияние смога на здоровье человека изучено, его воздействие на другие виды и экосистемы менее понятно.

Насекомые очень чувствительны к качеству воздуха, так как он напрямую достигает их клеток. Они дышат через дыхальца — клапанообразные отверстия по бокам тела, которые соединяются с внутренними трахеями. Те, в свою очередь, ветвятся на более мелкие трахеолы и доставляют воздух к каждой клетке, где происходит диффузия газов. У человека этот процесс иной: воздух сначала диффундирует в кровеносную систему в лёгких.

Исследовательская группа под руководством профессора Антонии Монтейру (Департамент биологических наук, NUS) обнаружила, что токсичность дыма и химические вещества в смоге приводят к повышенной смертности личинок и замедленному развитию у гусениц бабочки Bicyclus anynana. Хотя этот вид обитает в Африке, его родственники из рода Mycalesis широко распространены в Сингапуре и лесах SEA. Эксперименты проводились в контролируемых лабораторных условиях с использованием искусственного дыма от тлеющих благовонных спиралей.

На гусениц воздействовали как минимум двумя путями:

1. Прямая токсичность: значительная часть гусениц не доживала до взрослой стадии из-за токсичных химикатов в дыме.
2. Снижение доступности пищи: дым либо повреждал растения, которыми питаются гусеницы, либо мешал гусеницам их находить.

Выжившие особи в условиях задымления развивались дольше и превращались в более мелких взрослых бабочек по сравнению с контрольной группой (чистый воздух, имитирующий условия SEA без смога). Это, вероятно, снижает их репродуктивный потенциал.

«Это исследование — лишь первый шаг к пониманию влияния дыма на популяции насекомых. В естественной среде смог может затронуть множество участников сложной пищевой сети, включая хищников, что может привести к менее предсказуемым последствиям», — отметила доктор Эмили Дион, постдок в команде.

«Наши результаты показывают негативное влияние дымового смога на бабочек, которые чувствительны к нарушениям среды. Поскольку их легко идентифицировать и отслеживать, бабочки могут служить биоиндикаторами здоровья экосистемы для улучшения управления смогом в регионе SEA и других ключевых точках биоразнообразия», — добавила профессор Монтейру.