Световое загрязнение нарушает циркадные ритмы и экосистемы по всему миру, но для растений, зависящих от света для фотосинтеза, его последствия могут быть наиболее серьезными. Ученые обнаружили, что воздействие высоких уровней искусственного света ночью делает листья деревьев жестче и труднее для поедания насекомыми, что ставит под угрозу городские пищевые цепи, пишет Phys.org.
«Мы заметили, что по сравнению с естественными экосистемами листья деревьев в большинстве городских экосистем обычно демонстрируют мало признаков повреждения насекомыми. Нам было интересно почему, — комментирует ученый Шуан Чжан из Китайской академии наук. — Здесь мы показываем, что у двух наиболее распространенных видов деревьев в Пекине искусственное освещение ночью привело к повышению прочности листьев и снижению уровня их поедания».
Искусственное освещение увеличило уровень ночной яркости почти на 10%: большая часть населения мира испытывает световое загрязнение каждую ночь. Поскольку свойства растений влияют на их взаимодействие с другими растениями и животными, любые изменения в растениях, вызванные искусственным освещением, могут оказать значительное влияние на экосистему.
Ученые подозревали, что растения, сталкивающиеся с высоким уровнем искусственного освещения, будут фокусироваться на защите, а не на росте, производя более жесткие листья с большим количеством химических защитных соединений. Чтобы проверить это, они выбрали два распространенных вида уличных деревьев: софора японская и зеленый ясень. Хотя эти деревья во многом похожи, у софоры японской листья меньше и мягче, что предпочитают травоядные.
Ученые определили 30 мест отбора проб, расположенных примерно на расстоянии 100 метров на главных дорогах, которые обычно освещаются всю ночь. Чтобы определить уровень воздействия искусственного освещения, они измерили освещенность на каждом участке. Было собрано почти 5500 листьев, которые были оценены с точки зрения их привлекательности для насекомых и характеристик, на которые может повлиять искусственное освещение, таких как размер, прочность, содержание воды. Кроме того, ученые изучили уровни питательных веществ и химической защиты листьев.
Для обоих видов деревьев более высокие уровни искусственного освещения означали появление более жестких листьев. Чем жестче лист, тем меньше они были привлекательны насекомым. Чем интенсивнее свет, тем чаще ученые сталкивались с листьями, которые не показывали никаких признаков интереса к ним со стороны травоядных.
«Механизм, лежащий в основе этой закономерности, еще не до конца изучен, — комментирует эксперт. — Возможно, что деревья, подвергающиеся воздействию искусственного освещения в ночное время, могут увеличить продолжительность фотосинтеза. Кроме того, эти листья могут выделять большую долю ресурсов на структурные соединения, такие как волокна, что может привести к повышению прочности листьев».
По словам ученого, изменения в структуре листьев коррелируются с более низкой численностью травоядных насекомых, что в свою очередь может привести к снижению численности хищных насекомых, насекомоядных птиц и других представителей фауны. «Сокращение численности насекомых — это глобальная тенденция, наблюдаемая в последние десятилетия. Мы должны уделять больше внимания этой тенденции», — заключает специалист.
Ранее ученые заметили уникальное поведение среди горных деревьев в бразильском Атлантическом лесу. Судя по всему, из-за роста средней температуры на Земле, они ищут более прохладные места и, буквально, поднимаются в горы. Подробнее об этом написано в другом материале Hi-Tech Mail.