Luminile stradale modifică frunzele copacilor iar insectele nu le mai pot mânca

Poluarea luminoasă perturbă ritmurile circadiene și ecosistemele din întreaga lume, iar pentru plante, care depind de lumină pentru fotosinteză, efectele pot fi profunde. Acum, oamenii de știință au descoperit că luminile stradale aprinse toată noaptea fac ca frunzele copacilor să devină mai dure și mai greu de consumat de către insecte, amenințând lanțurile trofice urbane.

Studiul a fost publicat în Frontiers in Plant Science.

• Cercetătorii cred că ochii vertebratelor au fost inițial un singur ochi în vârful capului
• Cum se împerechează caracatițele: un braț care găsește și fertilizează femela

„Am observat că, în comparație cu ecosistemele naturale, frunzele copacilor din majoritatea ecosistemelor urbane prezintă puține semne de deteriorare cauzată de insecte. Am fost curioși să aflăm de ce”, a declarat autorul principal, dr. Shuang Zhang, de la Academia Chineză de Științe.

„Aici arătăm că, în cazul a două dintre cele mai comune specii de copaci din Beijing, luminile stradale aprinse toată noaptea au dus la creșterea durității frunzelor și la scăderea nivelului de ‘erbivoritate’ a frunzelor”, a adăugat el.

Ce fac luminile stradale aprinse toată noaptea cu copacii?

Lumina artificială a crescut nivelul de luminozitate nocturnă cu aproape 10%: majoritatea populației mondiale experimentează poluare luminoasă în fiecare noapte. Deoarece proprietățile plantelor influențează interacțiunile lor cu alte plante și animale, orice modificare a plantelor cauzată de lumina artificială ar putea avea un impact semnificativ asupra ecosistemului.

„Frunzele care nu sunt afectate de insecte le-ar putea aduce confort oamenilor, dar nu și insectelor. Erbivoritatea este un proces ecologic natural care menține biodiversitatea insectelor”, a spus Zhang.

Oamenii de știință bănuiau că plantele expuse la luminile stradale aprinse toată noaptea s-ar concentra pe apărare mai degrabă decât pe creștere, producând frunze mai dure cu mai mulți compuși chimici de apărare. Pentru a testa această ipoteză, au selectat două specii comune de copaci de stradă: salcâmul japonez și frasinul de Pensilvania. Deși aceste specii sunt similare în multe privințe, salcâmul japonez are frunze mai mici și mai moi, preferate de erbivore.

Oamenii de știință au identificat 30 de locații de prelevare, distanțate la aproximativ 100 de metri, pe drumuri principale care sunt de obicei iluminate toată noaptea. Pentru a determina nivelul de expunere la lumină artificială, au măsurat iluminarea în fiecare locație. Aproape 5.500 de frunze au fost colectate și evaluate pentru erbivoritate și trăsături care ar putea fi influențate de lumina artificială, cum ar fi dimensiunea, duritatea, conținutul de apă și nivelurile de nutrienți și apărare chimică.

Frunzele mai mari ar indica resurse alocate creșterii, în timp ce duritatea și nivelurile mai ridicate de apărare chimică, precum taninii, ar indica resurse alocate apărării. Între timp, nivelurile mai ridicate de apă și de nutrienți indică o nutriție de calitate superioară, atractivă pentru erbivore, notează Eurek Alert.

De ce devin frunzele copacilor mai dure?

Pentru ambele specii de copaci, nivelurile mai ridicate de lumină artificială au dus la frunze mai dure. Cu cât frunza era mai dură, cu atât erau mai puține dovezi de erbivoritate. Cu cât lumina era mai intensă, cu atât mai frecvent oamenii de știință întâlneau frunze care nu prezentau deloc semne de erbivoritate.

„Mecanismul de bază pentru acest fenomen nu este încă pe deplin înțeles. Este posibil ca copacii expuși la lumină artificială pe timpul nopții să își extindă durata de fotosinteză. De asemenea, aceste frunze ar putea aloca o proporție mai mare de resurse către compuși structurali, cum ar fi fibrele, ceea ce ar putea duce la o creștere a durității frunzelor”, a spus Zhang.

Salcâmii japonezi expuși la mai multă lumină artificială aveau niveluri mai scăzute de nutrienți, cum ar fi fosforul: acolo unde frunzele de salcâm japonez aveau mai mulți nutrienți, se observa mai multă erbivoritate. Dar frunzele de frasin erau mai puternic influențate de nivelurile mai ridicate de lumină: aveau niveluri mai ridicate de azot, frunze mai mici și apărare chimică redusă.

Acest lucru ar putea fi cauzat de faptul că frasinii sunt mai puțin preferați de erbivore, așa că își pot permite să aloce resurse pentru creștere. Pe de altă parte, salcâmii japonezi alocă mai multe resurse pentru apărare, reducându-și conținutul de nutrienți.

Luminile stradale aprinse toată noaptea pot afecta procesele ecologice legate de insecte

„Scăderea erbivorității poate duce la efecte în cascadă în ecologie. Nivelurile mai scăzute de erbivoritate implică abundențe mai mici de insecte erbivore, ceea ce ar putea duce la abundențe mai mici de insecte prădătoare, de păsări care se hrănesc cu insecte și așa mai departe. Declinul insectelor este un fenomen global observat în ultimele decenii. Ar trebui să-i acordăm mai multă atenție acestei tendințe”, a spus Zhang.

Deși duritatea frunzelor este o apărare mecanică împotriva prădării, este posibil ca și alți factori să contribuie la scăderea erbivorității: de exemplu, mai multă lumină ar putea face insectele mai vizibile pentru prădătorii lor. Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a înțelege pe deplin efectele luminii artificiale.

„Studiul nostru a fost realizat într-un singur oraș și a implicat doar două specii de copaci. Această limitare ne împiedică să generalizăm concluziile la scări spațiale și taxonomice mai largi. Cercetările privind modul în care urbanizarea afectează insectele și procesele ecologice legate de insecte sunt încă la început”, a avertizat Zhang.

Vă recomandăm să citiți și:

Specii de ciuperci psihedelice necunoscute științei, descoperite în Africa

Test de cultură generală. Care animal este mai lung decât balena albastră?

Unii îndulcitori artificiali sunt chimicale eterne care ar putea afecta viața acvatică

Norvegia ar putea conduce lupta împotriva poluării cu plastic