人类世嗅觉：硝酸根对花香和夜间授粉产生负面影响

硝酸根是夜间大气化学的关键成分，尤其是城市空气中的化学成分，它可能来自自然资源以及人类排放物，例如汽车尾气。当硝酸根遇到单萜（花香的成分）时，就会将其氧化。这种变化足以改变其他生物体识别香气的能力。植物散发气味的退化可能会抑制植物产生种子和果实的传粉媒介相互作用，从而对生态系统产生广泛的影响，从而可能影响其繁殖和多样性。许多城市的空气污染程度足以缩短昆虫闻到授粉所需花朵的距离。

近日，发表在《科学》上的一项研究发现，硝酸根（氮氧化物与臭氧反应时产生的化合物）会降低苍白月见草（Pale Evening Primrose，学名:Oenothera pallida）的气味，阻碍天蛾（hawk moth）寻找花朵并为其授粉的能力。

（图源：绿会融媒·海洋与湿地）

化学污染物不仅会降低动物的生存和繁殖，还会扰乱它们的感官，改变它们的行为以及与其他物种的相互作用。臭氧等常见空气污染物会降低花香，可能影响昆虫定位花朵和授粉的能力。这项研究测试了臭氧和硝酸根对沙漠植物夜间天蛾授粉的影响。这两种污染物都会降低单萜的浓度，但硝酸根的效果更强。硝酸根气味分子的降解导致风洞和田间实验中天蛾数量的减少，预计坐果率和植物健康度也会降低。全球模型表明，许多城市地区的污染程度足以显着缩短传粉者感知花朵的距离。

人们越来越担心感官污染物影响生态群落。人为增强的氧化剂（臭氧)和硝酸根会迅速降低花香，可能会降低授粉媒介对花朵的吸引力。然而，对传粉者和植物适应性的生理和行为影响尚不清楚。研究发现：与大气相关的硝酸根浓度会消除天蛾对花朵的采集，而硝酸根与单萜子集的反应会降低气味的吸引力。花香氧化的全球大气模型表明，某些城市地区的传粉媒介感知和导航到花朵的能力可能会降低。这些结果说明了人为污染物对动物嗅觉能力的影响，并表明此类污染物可能是全球授粉的关键调节剂。

该研究的作者之一、华盛顿大学大气科学家乔尔·桑顿(Joel Thornton) 表示：“当硝酸根自由基遇到单萜类化合物（花香的组成部分）时，基本上会破坏它们。硝酸根本质上打破了它们的键并将它们转化为其他化合物，这有点令人惊讶，至少对我作为化学家来说是这样。”

研究表明，在污染地区，硝酸根在夜间尤其活跃。研究小组进行了一系列实验，以了解污染如何影响植物与传粉媒介的相互作用。他们专注于一种特殊的植物，即苍白月见草，这种植物存在于美国各地的半干旱沙漠中，从索诺兰沙漠到华盛顿东部和加拿大。这些花只在晚上开花。当它们开花时，它们会散发出非常强烈的气味，闻起来真的很棒，但它们对硝酸根很敏感。

桑顿说，减少氮氧化物污染具有减少臭氧污染的额外好处，臭氧污染是另一种破坏生态系统并有助于产生硝酸根的气体。氮氧化物，包括二氧化氮和一氧化氮，是氧气和氮气在大气中结合时在高温燃烧时形成的。车辆排放的废气是氮氧化物的重要来源。由于氮氧化物由于在高温下形成而难以完全消除，因此重点必须放在继续改变运输和能源生产方法上。

（图源：绿会融媒·海洋与湿地）

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编译 | Daisy
审核 | Maggie
排版 | Daisy

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