El comportamiento reproductivo de los insectos está influenciado por la exposición al ozono.
Se entiende comúnmente que el ozono perjudica el sistema respiratorio de los humanos, pero también representa una amenaza sustancial para los insectos. Numerous estudios e investigaciones sugieren que los contaminantes contribuyen a su disminución significativa. Las consecuencias son graves, incluso afectando a los artículos encontrados en los supermercados.
El cambio climático, la pérdida de hábitat y los pesticidas se señalan con frecuencia como las principales causas del descenso significativo en las poblaciones de insectos. Sin embargo, los científicos descubren continuamente más pruebas de las influencias dañinas de los contaminantes del aire. Por ejemplo, el ozono a nivel del suelo y los óxidos de nitrógeno afectan la atracción de los insectos a los aromas florales y los comportamientos de apareamiento de los animales, como se ha demostrado en varios estudios.
Un análisis exhaustivo concluyó que el rendimiento de los insectos polinizadores en la búsqueda de alimentos y sus tasas de reproducción disminuyeron significativamente cuando las concentraciones de contaminantes del aire eran altas. Un grupo de investigadores de la Universidad de Reading en el Reino Unido analizó 120 estudios, que involucraban a 40 especies de insectos de 19 países diferentes, para esta metaanálisis recientemente publicada en la revista "Nature Communications". Sorprendentemente, los contaminantes del aire no afectaron significativamente a las áfidas y otras plagas vegetarianas.
Aroma Engañoso
"Estamos lidiando con una situación perjudicial en la que la contaminación del aire daña a los insectos beneficiosos pero deja indemnes a las plagas", dice James Ryalls, el primer autor del estudio. Esto podría potencialmente "llevar a un aumento del daño a los cultivos, una reducción de los rendimientos y fewer food items in supermarkets". El ozono tuvo un impacto particularmente notable en los polinizadores.
Los investigadores de Jena han profundizado en los efectos del ozono en los insectos, centrándose especialmente en su impacto en su atracción sexual.
"Los machos de las moscas de la fruta se marcan con sus feromonas sexuales y las utilizan para atraer a las hembras, al igual que los humanos utilizan perfume", explica Markus Knaden del Instituto Max Planck de Química Ecológica en Jena. Sin embargo, el ozono puede destruir este aroma, "haciendo que los machos de las moscas sean menos atractivos para las hembras y que los machos de las moscas persigan repentinamente a otros machos de las moscas". La razón de este comportamiento es que los machos de las moscas no pueden distinguir entre los machos de las moscas afectados por el ozono y las hembras de las moscas que no utilizan perfume en general. "Por lo tanto, los machos de las moscas tienen que dedicar más tiempo y energía para encontrar una hembra y aparearse con ella", concluye Knaden.
"Sabíamos que los niveles elevados de ozono podrían afectar los sistemas de apareamiento de los insectos", dice Knaden. "Sin embargo, nos sorprendió cómo incluso las concentraciones ligeramente aumentadas de ozono tenían tales efectos en el comportamiento de las moscas".
La mayoría de las feromonas sexuales de los insectos contienen enlaces dobles de carbono-carbono que pueden ser fácilmente rotos por los contaminantes oxidantes como el ozono o los óxidos de nitrógeno, explica Knaden.
Hembras Confundidas
En otro experimento, el equipo de Knaden introdujo hembras de la especie Drosophila melanogaster a otras especies de moscas de la fruta. Los machos fueron expuestos a un nivel de ozono de 100 ppb (partes por billón), un nivel que se puede encontrar en grandes ciudades, durante dos horas. Después de que su aroma fuera destruido, las hembras a cargo de elegir una pareja a menudo fallaban en identificar qué macho era el mejor partido y se apareaban con machos de otras especies. Esto resultó en híbridos de moscas que no podían reproducirse.
"Los machos son menos efectivos y las hembras eligen malas parejas", concluye Knaden. "Los daños se acumulan".
Knaden predice que el impacto también es visible en el entorno natural: "20 minutos de alta concentración de ozono es suficiente para eliminar la capa de perfume de los machos de las moscas de la fruta. Les toma dos días restaurar su capa de aroma original. Si los niveles de ozono aumentan diariamente en el verano, su perfume disminuye continuamente", dice Knaden. Se planean ensayos de campo.
El ozono se produce a través de la luz solar intensa de los escapes de los coches o los solventes en las pinturas y barnices. Los óxidos de nitrógeno se liberan directamente de los escapes de los coches y se forman, por ejemplo, durante la combustión del carbón y el petróleo.
Aromas Florales Irreconocibles
Los contaminantes del aire también pueden desbaratar la atracción de las flores a los insectos de diversas maneras. Un equipo estadounidense demostró que el ozono (O3) y el radical nitrato (NO3 radical) rompen ciertos compuestos que producen aromas atractivos de las flores. Los investigadores observaron 300 flores de la
La medida en que los contaminantes del aire contribuyen a la disminución de las poblaciones de insectos aún no está clara debido a la cantidad limitada de investigación, según Duque. A pesar de la reducción de numerosos contaminantes en Alemania, hay estudios que sugieren efectos perjudiciales de los contaminantes del aire a las concentraciones actuales. Sería ideal seguir reduciendo nuestras emisiones y colaborar con otros países a nivel global en este esfuerzo.
Estudios recientes han informado sobre una disminución en las poblaciones de insectos en Alemania. En 2017, la Sociedad Entomológica de Krefeld publicó datos en "PLOS One" que indican una caída de más del 75% en la biomassa total de insectos voladores de 1989 a 2016. Un estudio de 2019 liderado por investigadores de la Universidad Técnica de Múnich mostró una disminución del 67% en la biomassa total de insectos y artrópodos en pastizales y una disminución del 40% en los bosques de 2008 a 2017.
Knaden sugiere reconsiderar los límites de la contaminación del aire ya que pequeñas cantidades de estas sustancias pueden tener un impacto significativo en la comunicación química de los insectos. Dado el actual significativo descenso en las poblaciones de insectos tanto en términos de biomassa como de biodiversidad, es necesario comprender y combatir mejor todos los posibles factores que contribuyen a esta disminución.
Los hallazgos del estudio de la Universidad de Reading sugieren que los contaminantes del aire, como el ozono y los óxidos de nitrógeno, afectan negativamente la atracción de los insectos a los aromas florales y los comportamientos de apareamiento animal. Esto podría potencialmente llevar a un mayor daño en los cultivos, una reducción de los rendimientos y menos alimentos en los supermercados (Sexo: comportamientos de apareamiento de insectos).
Además, Markus Knaden del Instituto Max Planck de Ecología Química en Jena explica que el ozono puede destruir las feromonas sexuales de las moscas de la fruta masculinas, haciéndolas menos atractivas para las hembras y causando que persigan a otras moscas masculinas. Este comportamiento afecta el sistema de apareamiento de los insectos y requiere más tiempo y energía de los machos (Sexo: comportamientos de apareamiento animal).
