Sebuah studi baru mengungkapkan bagaimana polutan dari aktivitas manusia memengaruhi kemampuan mereka untuk menemukan bunga
Di sepanjang jalan raya yang ramai, sisa-sisa asap knalpot mobil menggantung di udara, di antaranya nitrogen oksida dan ozon. Polutan ini, yang juga dilepaskan oleh banyak fasilitas industri dan pembangkit listrik, melayang di udara selama berjam-jam hingga bertahun-tahun. Para ilmuwan telah lama mengetahui bahwa bahan kimia ini berbahaya bagi kesehatan manusia. Namun kini, semakin banyak bukti yang menunjukkan bahwa polutan yang sama ini juga mempersulit kehidupan serangga penyerbuk dan tanaman yang bergantung padanya.
Berbagai jenis polutan udara bereaksi dengan zat kimia pembentuk aroma bunga, mengubah jumlah dan komposisi senyawa tersebut sehingga menghambat kemampuan penyerbuk untuk menemukan bunga. Selain mencari isyarat visual seperti bentuk atau warna bunga, serangga bergantung pada "peta" aroma, kombinasi molekul bau yang unik untuk setiap spesies bunga, untuk menemukan tanaman yang mereka inginkan. Ozon dan nitrogen oksida di permukaan tanah bereaksi dengan molekul aroma bunga, menciptakan zat kimia baru yang berfungsi berbeda.
“Hal ini pada dasarnya mengubah aroma yang dicari serangga,” kata Ben Langford, seorang ilmuwan atmosfer di Pusat Ekologi dan Hidrologi Inggris yang meneliti masalah ini.
Penyerbuk belajar mengasosiasikan kombinasi unik zat kimia yang dilepaskan bunga dengan spesies tertentu dan imbalan gula yang terkait dengannya. Ketika senyawa-senyawa rapuh ini bersentuhan dengan polutan yang sangat reaktif, reaksinya mengubah jumlah molekul aroma bunga serta jumlah relatif setiap jenis molekul, yang pada dasarnya mengubah aromanya.
Para peneliti mengetahui bahwa ozon menyerang jenis ikatan karbon yang terdapat dalam molekul aroma bunga. Di sisi lain, nitrogen oksida masih menjadi misteri, dan belum jelas bagaimana molekul aroma bunga bereaksi secara kimia dengan senyawa jenis ini. "Peta bau ini sangat penting bagi penyerbuk, terutama penyerbuk terbang aktif," kata James Ryalls, seorang peneliti di University of Reading. "Ada beberapa lebah bumblebee, misalnya, yang hanya dapat melihat bunga ketika mereka berada kurang dari satu meter dari bunga tersebut, jadi bau sangat penting bagi mereka untuk mencari makan."
Langford dan anggota tim lainnya berupaya memahami bagaimana tepatnya ozon mengubah bentuk gumpalan aroma bunga. Mereka menggunakan terowongan angin dan sensor untuk mengukur struktur awan aroma yang dihasilkan bunga ketika memancarkan aroma khasnya. Para peneliti kemudian melepaskan ozon dalam dua konsentrasi, salah satunya serupa dengan yang dialami Inggris selama musim panas ketika kadar ozon lebih tinggi, ke dalam terowongan bersama molekul aroma bunga. Mereka menemukan bahwa ozon mengikis tepi gumpalan, memperpendek lebar dan panjangnya.
Para peneliti kemudian memanfaatkan refleks lebah madu yang dikenal sebagai ekstensi belalai. Layaknya anjing Pavlov, yang akan mengeluarkan air liur saat lonceng makan malam berbunyi, lebah madu akan memanjangkan bagian mulutnya yang berfungsi sebagai tabung makanan, yang dikenal sebagai belalai, sebagai respons terhadap aroma yang mereka kaitkan dengan hadiah gula. Ketika para ilmuwan memperkenalkan lebah-lebah ini dengan aroma yang biasanya mereka cium enam meter dari bunga, mereka menjulurkan belalai mereka sebanyak 52 persen. Angka ini menurun menjadi 38 persen untuk senyawa aroma yang mewakili aroma 12 meter dari bunga.
Namun, ketika mereka menerapkan perubahan yang sama pada aroma yang akan muncul pada gumpalan yang terdegradasi oleh ozon, lebah hanya merespons 32 persen pada kedalaman enam meter dan 10 persen pada kedalaman 12 meter. "Anda melihat penurunan yang cukup drastis dalam jumlah lebah yang kemudian dapat mengenali bau tersebut," kata Langford.
Sebagian besar penelitian tentang topik ini dilakukan di laboratorium, bukan di lapangan atau habitat alami serangga. Untuk mengatasi kesenjangan pengetahuan ini, para ilmuwan di University of Reading memasang pompa yang menyemprotkan ozon atau gas buang diesel ke beberapa bagian ladang gandum. Eksperimen yang dilakukan di cincin udara terbuka sepanjang 26 kaki membantu para peneliti mengevaluasi dampak polusi udara terhadap berbagai jenis penyerbuk.
Tim peneliti memantau tanaman sawi di petak-petak tersebut untuk memantau kunjungan penyerbuk. Beberapa ruangan dipompa dengan gas buang diesel pada tingkat di bawah standar kualitas udara ambien EPA. Di lokasi-lokasi tersebut, terjadi penurunan hingga 90 persen dalam kemampuan serangga untuk menemukan bunga yang mereka andalkan sebagai sumber makanan. Selain itu, tanaman sawi yang digunakan dalam penelitian ini, meskipun merupakan bunga yang melakukan penyerbukan sendiri, juga mengalami penurunan hingga 31 persen dalam beberapa ukuran perkembangan biji, kemungkinan akibat penurunan penyerbukan akibat polusi udara.
Temuan ini menunjukkan bahwa serangga penyerbuk sendiri menghadapi tantangan unik akibat tingkat polusi udara saat ini. Namun, jika dipadukan dengan tantangan lain yang dihadapi serangga ini, polusi udara kemungkinan akan menimbulkan masalah.
Kami dapat menyediakan sensor untuk mengukur berbagai macam gas
Waktu posting: 08-08-2024