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Effects of Atmospheric Pollutants on Volatile‐Mediated Insect Ecosystem Services
Global Change Biology ( IF 10.8 ) Pub Date : 2025-01-17 , DOI: 10.1111/gcb.70034
Delia M. Pinto‐Zevallos, Oksana Skaldina, James D. Blande
Global Change Biology ( IF 10.8 ) Pub Date : 2025-01-17 , DOI: 10.1111/gcb.70034
Delia M. Pinto‐Zevallos, Oksana Skaldina, James D. Blande
Primary and secondary atmospheric pollutants, including carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2 ), nitrogen oxides (NOx ), ozone (O3 ), sulphur dioxide (SO2 ) and particulate matter (PM2.5 /PM10 ) with associated heavy metals (HMs) and micro‐ and nanoplastics (MPs/NPs), have the potential to influence and alter interspecific interactions involving insects that are responsible for providing essential ecosystem services (ESs). Given that insects rely on olfactory cues for vital processes such as locating mates, food sources and oviposition sites, volatile organic compounds (VOCs) are of paramount importance in interactions involving insects. While gaseous pollutants reduce the lifespan of individual compounds that act as olfactory cues, gaseous and particulate pollutants can alter their biosynthesis and emission and exert a direct effect on the olfactory system of insects. Consequently, air pollutants can affect ecosystem functioning and the services regulated by plant–insect interactions. This review examines the already identified and potential impacts of air pollutants on different aspects of VOC‐mediated plant–insect interactions underlying a range of insect ES. Furthermore, we investigate the potential susceptibility of insects to future environmental changes and the adaptive mechanisms they may employ to efficiently detect odours. The current body of knowledge on the effects of air pollutants on key interspecific interactions is biased towards and limited to a few pollinators, herbivores and parasitoids on model plants. There is a notable absence of research on decomposers and seed dispersers. With exception of O3 and NOx , the effects of some widespread and emerging environmental pollutants, such as secondary organic aerosols (SOAs), SO2 , HMs, PM and MPs/NPs, remain largely unexplored. It is recommended that the identified knowledge gaps be addressed in future research, with the aim of designing effective mitigation strategies for the adverse effects in question and developing robust conservation frameworks.
中文翻译:
大气污染物对挥发物介导的昆虫生态系统服务的影响
一次和二次大气污染物,包括一氧化碳 (CO)、二氧化碳 (CO2)、氮氧化物 (NOx)、臭氧 (O3)、二氧化硫 (SO2) 和颗粒物 (PM2.5/PM10),以及相关的重金属 (HMs) 和微纳米塑料 (MP/NPs),有可能影响和改变涉及负责提供基本生态系统服务 (ES) 的昆虫的种间相互作用。鉴于昆虫依靠嗅觉线索进行重要过程,例如寻找配偶、食物来源和产卵地点,挥发性有机化合物 (VOC) 在涉及昆虫的相互作用中至关重要。虽然气态污染物会缩短作为嗅觉线索的单个化合物的寿命,但气态和颗粒污染物可以改变它们的生物合成和排放,并对昆虫的嗅觉系统产生直接影响。因此,空气污染物会影响生态系统的功能和植物-昆虫相互作用调节的服务。本综述研究了空气污染物对一系列昆虫 ES 背后 VOC 介导的植物-昆虫相互作用的不同方面已经确定和潜在的影响。此外,我们研究了昆虫对未来环境变化的潜在易感性以及它们可能采用的适应机制来有效检测气味。目前关于空气污染物对关键种间相互作用影响的知识体系偏向于并仅限于模式植物上的少数授粉媒介、食草动物和寄生虫。明显缺乏对分解者和种子传播者的研究。 除 O3 和 NOx 外,一些广泛和新兴的环境污染物的影响,如二次有机气溶胶 (SOA)、SO2、HMs、PM 和 MP/NPs,在很大程度上仍未得到探索。建议在未来的研究中解决已确定的知识差距,目的是为所讨论的不利影响设计有效的缓解策略并制定强大的保护框架。
更新日期:2025-01-17
中文翻译:
大气污染物对挥发物介导的昆虫生态系统服务的影响
一次和二次大气污染物,包括一氧化碳 (CO)、二氧化碳 (CO2)、氮氧化物 (NOx)、臭氧 (O3)、二氧化硫 (SO2) 和颗粒物 (PM2.5/PM10),以及相关的重金属 (HMs) 和微纳米塑料 (MP/NPs),有可能影响和改变涉及负责提供基本生态系统服务 (ES) 的昆虫的种间相互作用。鉴于昆虫依靠嗅觉线索进行重要过程,例如寻找配偶、食物来源和产卵地点,挥发性有机化合物 (VOC) 在涉及昆虫的相互作用中至关重要。虽然气态污染物会缩短作为嗅觉线索的单个化合物的寿命,但气态和颗粒污染物可以改变它们的生物合成和排放,并对昆虫的嗅觉系统产生直接影响。因此,空气污染物会影响生态系统的功能和植物-昆虫相互作用调节的服务。本综述研究了空气污染物对一系列昆虫 ES 背后 VOC 介导的植物-昆虫相互作用的不同方面已经确定和潜在的影响。此外,我们研究了昆虫对未来环境变化的潜在易感性以及它们可能采用的适应机制来有效检测气味。目前关于空气污染物对关键种间相互作用影响的知识体系偏向于并仅限于模式植物上的少数授粉媒介、食草动物和寄生虫。明显缺乏对分解者和种子传播者的研究。 除 O3 和 NOx 外,一些广泛和新兴的环境污染物的影响,如二次有机气溶胶 (SOA)、SO2、HMs、PM 和 MP/NPs,在很大程度上仍未得到探索。建议在未来的研究中解决已确定的知识差距,目的是为所讨论的不利影响设计有效的缓解策略并制定强大的保护框架。