寻找和判断合适的配偶是许多动物繁殖的关键。在这种情况下，大多数昆虫使用性费洛蒙 ( pheromones ) 来区分同种异体，并确定潜在配偶的性别和交配状态。然而，尽管化学性质多种多样，但这些潜在的费洛蒙中的大多数都具有一个特定特征，它们包含碳双键 ( carbon-carbon double bonds ) ，并可能会因氧化而降解。德国科学家的一项研究发现，暴露于臭氧污染可能会破坏果蝇在空气中传播的费洛蒙，干扰牠们吸引伴侣或认知异性果蝇的能力。这些发现突显了人类活动对昆虫种群的又一可能威胁。相关研究近期发表于《 Nature Communications 》。
费洛蒙是昆虫互相吸引的关键，但臭氧增加会使费洛蒙减少
许多昆虫透过费洛蒙交流，这是一种释放到空气中的化学讯号，对于求偶非常重要。在许多国家，昆虫数量下降是环境保育的一个主要议题，昆虫减少同时也导致许多物种濒临灭绝的风险。例如，雌性蝴蝶和蛾都会使用费洛蒙远距离吸引雄性。但目前还不清楚近地面臭氧（由于工业排放产生的一种污染物）如何与这些化学信号反应以及造成破坏。果蝇属的许多苍蝇物种会产生雄性特异性化合物，这些化合物会增加它们对同种雌性的吸引力，在交配过程中发生转移。
一种特别深入研究的费洛蒙是 cis-Vaccenyl Acetate ( cVA )。 这种化合物由雄性黑腹果蝇 ( Drosophila melanogaster ) 产生，控制性别的识别，雄性身上的 cVA 量已被证明与雄性对雌性的吸引力相关。然而，在交配过程中，雄性为了确保其亲子关系，将 cVA 转移给雌性，降低了雌性对其他雄性的吸引力。 因此， cVA 对雌性有吸引力，但对雄性却很排斥。
人类必须停止排放污染物，才能避免持续性的生态破坏
自 18 世纪末，人类活动对气候及生态系统造成全球性影响，亦有人称这时期为人类世 ( Anthropocenic ) 。科学家不断研究这段期间以来，所造成的确切影响。在人类世期间，与此类不饱和费洛蒙交流的昆虫面临着一个潜在的挑战：双键被臭氧等氧化剂污染物水平升高氧化。费洛蒙系统在工业化前时代已经发展，对流层臭氧值低至 10 ppb 。然而，由于氮氧化物 ( NOx ) 、挥发性有机化合物 ( VOCs ) 的持续排放和气候变化，臭氧水平已经上升到全球年均值40ppb。 过去，在墨西哥、孟加拉、摩洛哥和中国的工业和城市地区发生了局部极端臭氧事件。墨西哥的臭氧浓度高达 210 ppb ( 持续一个小时 ) ， 10 小时内测得的最高平均值超过 170 ppb 。
当对其他九种果蝇物种重复类似的实验时，研究团队观察到其中八种的费洛蒙降解和/或性别识别中断。即使短期暴露于 100 ppb 的臭氧水平也会导致许多果蝇费洛蒙下降并降解，导致 cVA 和 (Z)-7-Tricosene 等费洛蒙的数量减少。同时，雌性对暴露于臭氧的雄性的接受度也有显著延迟。更让人担忧的是，暴露于臭氧的雄性群体表现出显著对同性求爱的行为。
参考资料： https://www.nature.com/articles/s41467-023-36534-9
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