Деятельность человека меняет запахи планеты. В Египте из-за роста температур падают урожаи ароматного жасмина, во Франции экстремальные засухи сократили производство цветущей по ночам туберозы, а в Италии климатические аномалии искажают узнаваемый цитрусовый аромат бергамота. Однако антропогенные факторы трансформируют химический ландшафт окружающей среды куда более тонкими и потенциально губительными способами, отмечает издание E360.

Термин «запаховый ландшафт» появился в восьмидесятых годах прошлого века для описания совокупности ароматов на определенной территории. Люди в основном полагаются на зрение и слух, тогда как для множества других видов обоняние является основным инструментом взаимодействия с миром. Муравьям запахи необходимы для поддержания сплоченности колонии, грифы-индейки находят по ним падаль на огромных расстояниях, а самцы мотыльков вычисляют местонахождение самок за сотни метров. По словам химического эколога из Университета Восточной Финляндии Джеймса Бланде, обоняние регулирует подавляющее большинство взаимодействий внутри экосистем.

Эти коммуникации определяют жизнеспособность процессов, приносящих прямую пользу человеку. Речь идет об опылении сельскохозяйственных культур пчелами и мотыльками, а также о переработке органики мухами и навозными жуками. Сохранность каналов передачи запахов необходима для поддержания биоразнообразия. Редкие виды орхидей используют аромат для привлечения конкретных опылителей, а бабочки-монархи ориентируются по запаху, чтобы найти единственный вид растений, подходящий для кладки яиц.

Исследователи фиксируют, как цивилизация искажает химические сигналы растений и животных. Загрязнение воздуха, изменение климата и применение агрохимикатов нарушают выстроенные природой связи. Сенсорный биолог из Вашингтонского университета Джефф Риффелл отмечает, что исторически наука сосредотачивалась на шумовом и световом загрязнении. Изучение запахов требует дорогостоящего аналитического оборудования, а сам человек по своей природе не обладает выдающимся обонянием.

Тем не менее биологам удалось установить, что атмосферные выбросы разрушают летучие органические соединения, формирующие характерный аромат лаванды, а повышение температуры резко снижает интенсивность запаха клубники и дикой белой петунии. Удобрения и фунгициды добавляют в воздух над полями и фруктовыми садами новые химические примеси.

Определить, как именно эти перемены влияют на выживание организмов, оказалось непростой задачей: объективные изменения в химическом составе запаха не всегда означают, что животное перестанет его узнавать. Для проверки восприятия ученые используют метод, напоминающий эксперименты Павлова, но с насекомыми. Пчел приучают ассоциировать определенный цветочный аромат с сахарным сиропом. Биолог из Университета Стони-Брук Джорданна Спрейберри вместе с коллегами применила этот подход для тестирования трех видов фунгицидов. Выяснилось, что каждый из препаратов ухудшает способность шмелей распознавать знакомые запахи, причем один из фунгицидов вызывал сбои при любых концентрациях. Для производства фруктов и овощей, требующих опыления и регулярной обработки химикатами, это представляет серьезную угрозу.

Британские ученые пошли дальше и оценили влияние окисляющих загрязнителей – озона и нитратных радикалов – на обоняние медоносных пчел. Концентрация этих веществ в атмосфере резко возрастает из-за автомобильных выхлопов, работы электростанций и добычи углеводородов. Окислители не просто маскируют запахи, они вступают в реакцию с компонентами цветочных ароматов и разрушают их. В ходе эксперимента выяснилось, что на расстоянии шести метров в воздухе, загрязненном озоном, лишь тридцать процентов пчел способны узнать нужный запах. Учитывая, что на медоносных пчел приходится около половины мирового опыления сельхозкультур, такие цифры вызывают тревогу в сельскохозяйственной отрасли.

Проблема затрагивает и ночных опылителей. Команда Джеффа Риффелла изучила взаимодействие дикого цветка энотеры и бражников в условиях повышенного содержания нитратных радикалов. Некоторые компоненты аромата распадались за считанные секунды. В полевых экспериментах на востоке штата Вашингтон искусственные цветы с запахом, подвергшимся воздействию загрязнителей, привлекали на семьдесят процентов меньше насекомых. Моделирование показало, что в сильно индустриализированных регионах расстояние, с которого мотылек способен почувствовать цветок, сократилось до четверти от показателей доиндустриальной эпохи.

Искажение запахов сказывается не только на питании, но и на размножении. Исследователь из Института химической экологии Общества Макса Планка Маркус Кнаден выяснил, что озон разрушает феромоны насекомых. В результате самцы мух становились менее привлекательными для самок и начинали чаще ухаживать за другими самцами, рискуя стать легкой добычей для хищников. Более того, в воздухе, обогащенном озоном, самки чаще спаривались с представителями родственных видов, производя на свет бесплодное потомство. На фоне глобального сокращения численности насекомых из-за потери среды обитания и пестицидов химическое подавление их коммуникации способно значительно ускорить этот процесс.

Будущее организмов в новых химических реалиях зависит от их способности к адаптации. Шеннон Олссон из Института фундаментальных исследований Тата в Индии указывает, что некоторые виды демонстрируют поразительную гибкость. Шмели и пчелы быстро учатся распознавать новые ароматы, а мухи-журчалки способны преодолевать врожденную тягу к определенным запахам.

Однако времени на обучение хватает не всем. Озон настолько сильно искажает запах средиземноморского инжира, что он перестает привлекать фиговую осу – своего единственного опылителя. Продолжительность жизни осы в дикой природе составляет около двух суток, чего физически недостаточно для адаптации к изменениям химических сигналов, с которыми вид эволюционировал миллионы лет.

Определенную надежду дает ужесточение экологических стандартов. В США и Европе уровень озона и оксидов азота медленно, но стабильно снижается с 1980-х годов, хотя многие регионы все еще регулярно сталкиваются с превышением нормативов, а в глобальном масштабе воздействие озона продолжает расти. Предотвращение дальнейшего разрушения коммуникационных систем животных потребует пересмотра правил использования агрохимикатов и поиска баланса, при котором сельскохозяйственное производство будет наносить минимальный ущерб обонятельному ландшафту планеты.