Il comportamento riproduttivo degli insetti è influenzato dall'esposizione all'ozono.
È comunemente accettato che l'ozono danneggia il sistema respiratorio degli esseri umani, ma rappresenta anche una minaccia significativa per gli insetti. Numerosi studi e indagini suggeriscono che i inquinanti contribuiscono al loro significativo declino. Le conseguenze sono gravi, tanto che si estendono anche agli articoli presenti nei supermercati.
Il cambiamento climatico, la perdita di habitat e i pesticidi sono spesso indicati come le principali cause del sostanziale calo delle popolazioni di insetti. Tuttavia, gli scienziati continuano a scoprire prove dell'influenza dannosa dei inquinanti atmosferici. Ad esempio, l'ozono a livello del suolo e gli ossidi di azoto influiscono sull'attrattiva degli insetti per i profumi floreali e i comportamenti di accoppiamento degli animali, come dimostrato da diversi studi.
Un'analisi approfondita ha concluso che le prestazioni degli insetti impollinatori nell'acquisizione del cibo e i loro tassi di riproduzione sono diminuiti significativamente quando le concentrazioni di inquinanti atmosferici erano elevate. Un studio recente pubblicato sulla rivista "Nature Communications" ha analizzato 120 studi, che coinvolgevano 40 specie di insetti provenienti da 19 paesi diversi. Inaspettatamente, gli inquinanti atmosferici non hanno avuto un impatto significativo su afidi e altri parassiti che si nutrono di piante.
Profumo Ingannevole
"Ci troviamo in una situazione dannosa in cui l'inquinamento atmosferico danneggia gli insetti benefici ma lascia indenni i parassiti", afferma James Ryalls, primo autore dello studio. Ciò potrebbe potenzialmente "portare a un aumento dei danni alle colture, una riduzione dei raccolti e una minore disponibilità di alimenti nei supermercati". L'ozono ha avuto un impatto particolarmente notevole sui pollinatori.
I ricercatori di Jena hanno approfondito gli effetti dell'ozono sugli insetti, concentrandosi particolarmente sul suo impatto sulla loro attrazione sessuale.
"I maschi delle mosche della frutta si marchiano con i loro feromoni sessuali e li utilizzano per attrarre le femmine, come fanno gli esseri umani con i profumi", spiega Markus Knaden del Max Planck Institute for Chemical Ecology di Jena. Tuttavia, l'ozono può distruggere questo profumo, "rendendo i maschi meno attraenti per le femmine e spingendo i maschi a inseguire improvvisamente altri maschi". Il motivo di questo comportamento è che i maschi non sono in grado di distinguere tra maschi influenzati dall'ozono e femmine che non utilizzano il profumo in generale. "Di conseguenza, i maschi devono dedicare più tempo e energia per incontrare una femmina e accoppiarsi con lei", conclude Knaden.
"Sapevamo che i livelli elevati di ozono potevano influire sui sistemi di accoppiamento degli insetti", afferma Knaden. "Tuttavia, siamo rimasti colpiti da quanto anche lievi aumenti delle concentrazioni di ozono avessero effetti così forti sul comportamento delle mosche".
La maggior parte dei feromoni sessuali degli insetti contiene legami carbonio-carbonio che possono essere facilmente spezzati da inquinanti ossidanti come l'ozono o gli ossidi di azoto, spiega Knaden.
Femmine Confuse
In un altro esperimento, il team di Knaden ha esposto femmine di mosche della frutta della specie Drosophila melanogaster ad altre specie di mosche della frutta. I maschi sono stati esposti a un livello di ozono di 100 ppb (parti per miliardo), un livello che può essere trovato in grandi città, per due ore. Dopo che il loro profumo è stato distrutto, le femmine responsabili della scelta del compagno spesso fallivano nell'identificare quale maschio fosse il migliore e si accoppiavano con i maschi di altre specie. Ciò ha portato alla formazione di ibridi di mosche che non potevano riprodursi.
"I maschi sono meno efficaci e le femmine scelgono i compagni sbagliati", conclude Knaden. "I danni si accumulano".
Knaden prevede che l'impatto sia visibile anche nell'ambiente naturale: "20 minuti di alta concentrazione di ozono sono sufficienti per eliminare lo strato di profumo dei maschi delle mosche della frutta. Ci vogliono loro due giorni per ripristinare il loro strato di profumo originale. Se i livelli di ozono aumentano quotidianamente in estate, il loro profumo svanisce continuamente", afferma Knaden. Sono previsti trial sul campo.
L'ozono viene prodotto attraverso l'intensa luce solare dagli scarichi delle auto o dai solventi presenti nei vernici e nei rivestimenti. Gli ossidi di azoto sono rilasciati direttamente dagli scarichi delle auto e formati, ad esempio, durante la combustione del carbone e del petrolio.
Profumi Florali Irriconoscibili
Gli inquinanti atmosferici possono anche disturbare l'attrattiva dei fiori per gli insetti in vari modi. Un team statunitense ha dimostrato che l'ozono (O3) e il radicale nitrato (NO3 radicale) distruggono determinati composti che producono profumi floreali attraenti. I ricercatori hanno osservato 300 fiori di melanzana per un totale di 200 ore e hanno trovato che i fiori erano a malapena visibili o del tutto invisibili per determinati falene notturne a causa della perdita della sostanza profumata. Il numero di visite ai fiori da parte delle falene notturne è diminuito di circa il 70%, e la produzione di frutti della melanzana di circa il 30%.
I ricercatori britannici hanno esposto la senape nera, un membro della famiglia delle crucifere, a una concentrazione di gas di scarico diesel e ozono che rientra negli attuali standard di qualità dell'aria in uno studio sul campo. Il numero di insetti come api, mosche, falene e farfalle è diminuito del 62-70% nel campo di prova, e le loro visite ai fiori del 83-90%. I ricercatori sospettano che i
L'estensione in cui i inquinanti dell'aria contribuiscono al calo delle popolazioni di insetti non è ancora chiara a causa di un numero limitato di ricerche, secondo Duque. Nonostante la riduzione di numerosi inquinanti in Germania, ci sono studi che suggeriscono effetti dannosi dei inquinanti dell'aria alle concentrazioni attuali. È ideale continuare a ridurre le nostre emissioni e collaborare con altri paesi a livello globale in questo sforzo.
Recenti studi hanno segnalato un calo delle popolazioni di insetti in Germania. Nel 2017, la Società Entomologica di Krefeld ha pubblicato dati su "PLOS One" che indicavano una diminuzione di oltre il 75% della biomassa totale di insetti volanti dal 1989 al 2016. Uno studio del 2019 condotto da ricercatori del Technical University of Munich ha mostrato una diminuzione del 67% della biomassa totale di insetti e artropodi nelle praterie e una diminuzione del 40% nelle foreste dal 2008 al 2017.
Knaden suggerisce di riconsiderare i limiti di inquinamento dell'aria poiché piccole quantità di queste sostanze possono avere un impatto significativo sulla comunicazione chimica degli insetti. Data la significativa diminuzione attuale delle popolazioni di insetti in termini di biomassa e biodiversità, c'è la necessità di comprendere e contrastare tutti i fattori potenziali che contribuiscono a questo calo.
I risultati dello studio dell'Università di Reading suggeriscono che i inquinanti dell'aria, come ozono e ossidi di azoto, hanno un effetto negativo sull'attrattiva degli insetti per i profumi floreali e i comportamenti di accoppiamento degli animali. Ciò potrebbe potenzialmente portare a danni alle colture, riduzione dei raccolti e少数食品在超级市场(性: comportamenti di accoppiamento degli insetti).
Inoltre, Markus Knaden del Max Planck Institute for Chemical Ecology a Jena spiega che l'ozono può distruggere le feromoni sessuali dei maschi delle mosche della frutta, rendendoli meno attraenti per le femmine e portandoli a inseguire altri maschi. Questo comportamento influisce sul sistema di accoppiamento degli insetti e richiede più tempo e energia ai maschi (Sex: animal mating behaviors).
