汽車尾氣可能會讓試圖尋找花朵的昆蟲感到困惑

對氣味快速反應的能力對幾乎所有動物都很重要。但對於高速飛行的傳粉昆蟲來說，能夠對氣味分子做出快速反應是至關重要的。例如，蛾子的嗅覺與狗的嗅覺相當，這意味著它的嗅覺遠遠優於人類。但隨著我們自己的創新不斷向大氣中引入新的氣味，一些科學家開始懷疑我們的機器及其汙染物是如何影響這些昆蟲定位富含花蜜的花朵的能力的。今天發表在《科學》雜誌上的一項新研究表明，汽車產生的煙霧不僅與花朵競爭，還改變了飛蛾解碼花朵氣...

檢測和跟蹤氣味的行為極其複雜。像湍流這樣平庸的東西可以迅速驅散氣味分子，從而稀釋和混合氣味。所以，當飛蛾飛得很快的時候，它們需要能夠迅速地捕捉和識別相關的氣味。

氣味競爭

華盛頓大學的神經生態學家、這項研究的合著者傑夫·裡弗爾說：“當飛蛾遇到氣味斑時，它會逆風向氣味源靠近。”但是，這種行為取決於飛蛾以足夠的速率遇到氣味斑塊，以便飛蛾繼續向上風方向移動，越來越靠近花朵。“這種速率特**是有用的，因為它允許傳粉者在非常小的濃度下檢測和區分相關的氣載訊號。不幸的是，這一特徵也意味著相互競爭的氣味幹擾了蛾子探測花朵的能力。

在這項研究中，Riffell和他的團隊將曼杜卡天蛾放入一個大型風洞中，該風洞中還裝有一個計算機控制的氣味**系統。”這使我們能夠控制蛾子所經歷的氣味環境，”他說。他們測試了飛蛾對一種名為曼陀羅（Datura wrightii）的花的氣味在1到20赫茲的頻率範圍內的反應，發現飛蛾對1赫茲的氣味脈衝反應最強烈。任何高於2赫茲的頻率都太快，導致飛蛾表現得好像沒有氣味一樣。然後，科學家們將背景氣味引入隧道，同時還以1赫茲的頻率發射出一束花羽。

他們使用了兩種常見的汽車尾氣汙染物

這些背景氣味包括兩種常見的汽車尾氣汙染物，二甲苯和甲苯，其濃度範圍從極高和不切實際到那些將發生在郊區和城市社群。他們還測試了這些飛蛾，看看它們如何抵禦不開花植物散髮的氣味。正如所料，這些氣味背景-汙染物，以及某些植物揮發物-阻止了飛蛾探測到花的氣味。

但研究人員並不僅僅是透過行為測試。他們還透過在大腦處理氣味的區域**電極來記錄昆蟲的大腦活動。這使得他們能夠證明，背景氣味實際上是透過降低神經元對氣味脈衝的編碼能力來改變神經對花朵的感知。這意味著花卉不僅與其他植物競爭，還與我們在它們周圍使用的耗油汽車競爭。

裡弗爾解釋說：“環境中的揮發性物質，無論是天然的還是人造的，都能啟用與花香相同的受體。”。當這些受體遇到與花競爭的強烈氣味時，它們會變得適應——這意味著它們會習慣周圍的大量氣味，不再能夠把它們分開。然而，在其他情況下，這些氣味也會影響負責處理花香的神經元。”他說：“這兩種神經過程都是用來‘掩蓋’花香的。”

背景氣味改變了蛾子對花的神經感知

安大略省圭爾夫大學的生物學家亞歷克斯·史密斯在給《邊緣》雜誌的一封電子郵件中說：“這項研究表明，當我們考慮到它們的研究物種可能是昆蟲最著名的模式生物之一時，對傳粉和整個農業來說，可能是一個潛在的警示。”他問道：“如果參與授粉的絕大多數物種——我們對它們的瞭解往往少得多——也受到同樣的影響呢？”。史密斯說，這項研究還呼籲人們註意人類對一項關鍵生態服務的破壞如果這種斷裂延伸到其他傳粉者物種，那將更加令人震驚。”

“對傳粉和農業來說是一個警告。”

法國安格斯大學的神經生物學家西爾維亞·安東（Sylvia Anton）對此表示同意她在一封電子郵件中寫道：“我們應該關註人類活動釋放的揮發物，這些揮發物可能會改變昆蟲的一般行為，包括傳粉者，但也會改變害蟲的行為。”

裡弗爾和他的團隊現在想在外界環境下，用其他種類的傳粉者複製這些實驗。但目前，“我們得到的資訊是，環境中的化學物質，如汙染物，甚至是來自鄰近植被的化學物質，都會影響傳粉者尋找花朵的能力，”裡弗爾說。而且“因為傳粉對食物安全很重要”，這些結果對本地大黃蜂、蝴蝶和蛾子都有影響——更不用說“農業上重要的傳粉者，比如蜜蜂。”