так называемые естественные запахи вокруг нас, мы должны осознавать, что обонятельный ландшафт претерпел значительные изменения. Как это произошло?
Разрушительная роль CO2
Когда мы ведем автомобиль, летим в самолете или занимаемся промышленной деятельностью, мы выделяем много веществ, влияющих на климат и молекулярный состав атмосферы. Одним из наиболее широко освещаемых изменений, связанных с антропоценом, является увеличение в окружающей среде объема углекислого газа, CO2: оно способствует возникновению парникового эффекта, то есть резкому изменению глобальных температур, а также повышению кислотности океанов и общей дестабилизации климата{2}.
CO2 представляет собой слабо реакционноспособное соединение и не влияет напрямую на запахи в атмосфере, но может влиять на то, какие летучие вещества выделяет растение. Причина – в физиологических изменениях внутри растения. Углекислый газ увеличивает фотосинтез за счет сниженного потребления воды и изменения химического состава тканей растений{3}. Колебания уровня CO2 также могут влиять на способность насекомых находить растения-хозяев. Мотыльки ощущают выброс CO2, который происходит при раскрытии цветка, и используют его, чтобы найти своих поставщиков нектара. Если насекомым трудно найти нужные цветы из-за повышенного фонового уровня CO2 в воздухе, это сказывается как на опылении, так и на заражении вредителями{4}.
При повышенном фоновом уровне CO2 комарам труднее найти «донора крови», потому что этот газ является одним из основных обонятельных сигналов, которые комары используют для распознавания своих хозяев (см. главу 9){5}. С точки зрения человека, это можно считать преимуществом, но есть и обратная сторона.
Уже доказано, что видообразование комаров резко ускоряется в периоды повышенного содержания CO2 в атмосфере{6}. Это приводит к тому, что другие, более специфические запахи становятся эффективными в качестве потенциального механизма изоляции между новыми видами. С этой точки зрения прогнозируемое антропогенное повышение уровня CO2 в атмосфере имеет важные последствия для здоровья человека и, потенциально, для эффективности опыления за счет изменения численности и распределения насекомых.
Так что на суше перспективы безрадостны. Но и в море не лучше. CO2 растворяется в воде и образует угольную кислоту (H2CO3), которая увеличивает кислотность воды{7}. Исследования показали, что такая вода ухудшает обоняние морских обитателей. И независимо от того, помогает ли им обоняние избегать врагов, находить пищу или партнера, более низкий уровень pH океана значительно влияет на их жизнь и затрудняет подобную деятельность{8}. Пока неизвестно, смогут ли морская экосистема и пищевая сеть адаптироваться к изменившимся условиям.
Lindsey, R. (2020). Climate Change: Atmospheric Carbon Dioxide. Climate.gov. https://www.climate.gov/news-features/understanding-climate/climate-change-atmospheric-carbon-dioxide.
Drake, B. G., Gonzalez-Meler, M. A. & Long, S. P. (1997). MORE EFFICIENT PLANTS: A Consequence of Rising Atmospheric CO2? Annual review of plant physiology and plant molecular biology, 48, 609–639. https://doi.org/10.1146/annurev.arplant.48.1.609.
Goyret, J., Markwell, P. & Raguso, R. (2008). Context- and scale-dependent effects of floral CO2 on nectar foraging by Manduca sexta. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 105, 45654570. 10.1073/pnas.0708629105.
Majeed, S., Hill, S. & Ignell, R. (2013). Impact of elevated CO2 background levels on the host-seeking behaviour of Aedes aegypti. The Journal of experimental biology. 217.10.1242/jeb.092718.
Tang, C., Davis, K. E., Delmer, C., Yang, D. & Wills, M. A. (2018). Elevated atmospheric CO2 promoted speciation in mosquitoes (Diptera, Culicidae). Communications biology, 1, 182. https://doi.org/10.1038/s42003-018-0191-7.
Haugan, P. M. & Drange, H. (1996). Effects of CO2 on the ocean environment. Energy Conversion and Management, 37, 1019–1022. https://doi.org/10.1016/0196-8904 (95)00292-8.
Porteus, C., Hubbard, P., Uren Webster, T., van Aerle, R., Canario, A., Santos, E. & Wilson, R. (2018). Near-future CO2 levels impair the olfactory system of a marine fish. Nature Climate Change. 8.10.1038/s41558-018-0224-8.
