Визначення, види та типи феромонів за впливом, Різні види феромонів - Феромони та їх вплив
Феромони - біологічно активні речовини, що виділяються тваринами в навколишнє середовище та специфічно впливають на поведінку, фізіологічний та емоційний стан або метаболізм ін. особин того ж виду. Як правило, продукуються спеціалізованими залозами. Особливу групу феромонів складають продукти зовнішньої секреції, які безпосередньо регулюють процеси метаболізму та розвитку в інших особин, діючи подібно до гормонів (наприклад, деякі компоненти «маткової речовини» домашньої бджоли, яка виробляється маткою і гальмує розвиток яєчників у робочих бджіл).
Феромони не належать до одного класу хімічних сполук. Їхня будова (вона відома не для всіх феромонів існування яких у принципі доведено) різноманітна. Феромони можуть бути представлені окремими хімічними сполуками, але найчастіше біологічна дія надає сукупність кількох компонентів. Як правило, для біологічної дії феромону характерна видова специфічність, тобто різні види тварин використовують як феромони різні хімічні речовини або суміші з різним поєднанням компонентів (проте для видів, розділених територіально, або з різними добовими, сезонними тощо). періодами активності феромони можуть бути ті самі речовини). Здебільшого феромони здійснюють хімічну комунікацію між особинами одного виду. У деяких випадках вони несуть додаткову функцію міжвидового зв'язку. Так, паразитів можуть залучати феромони господаря.
Типи феромонів за впливом поділяються на два основні типи: релізери та праймери.
Релізери - потужні стимулюючі феромони, які деякі організми можуть використовувати для залучення шлюбних партнерів з відстані до двох миль та більшета спонукання до інших негайних дій. Такого виду феромони зазвичай викликають швидкий відгук, але вони швидко загасають. Наприклад, кролячихи, що годують, виділяють материнські феромони, які викликають негайний поживний відгук у її кроленят. (низькомолекулярний компонент молока, речовина 2-метилбут-2-еналь (2МВ2)
На противагу релізерам, феромони - праймери мають повільніший вплив, але більш тривалу дію. Праймери викликають зміну в подіях, що розвиваються, чим вони відрізняються від інших феромонів, які викликають зміну в поведінці. Наприклад, спеціальний феромон, що виділяється бджолою-маткою, пригнічує статевий розвиток інших бджіл - самок, перетворюючи їх на робочих бджіл.
Різні види феромонів
Феромони об'єднання використовуються при захисті від хижаків, підборі пари та організації опору від масової атаки супротивників. За допомогою феромонів об'єднання група представників однієї дислокації звертається для об'єднання до своїх родичів або однієї статі, або обох статей.
Більшість статевих феромонів продукуються самками, і лише невелика їхня частка виробляється самцями. Вироблені самцями статеві атрактанти називають феромонами об'єднання, оскільки вони зазвичай супроводжуються прибуттям представників обох статей у місце і збільшенням щільності представників цього виду в навколишньому джерело феромону просторі.
Феромони об'єднання були виявлені у представників жорсткокрилих, напівжорсткокрилих, рівнокрилих, тарганообразних та прямокрилих. Важливість для комах феромонів, що апелюють до об'єднання, була доведена на прикладі довгоносиків.
Використання феромонів об'єднання є одним з найбільш екологічних методів для селективного скликання в обмежений простір та подальшогознищення шкідників. Вони не токсичні та дуже ефективні у мізерних концентраціях.
Феромони тривоги. Деякі біологічні види виділяють леткі речовини, при атаці хижаком, які можуть викликати у представників того ж виду, наприклад, загальний зліт (у попелиць) або агресію (у мурах, бджіл, термітів), у домашньої бджоли одним із компонентів феромону тривоги служить ізоамілацетат .
Феромони тривоги є і в рослин. Деякі рослини випускають такі феромони, коли їх торкаються, що викликає вироблення таніну сусідніми рослинами, що робить їх менш апетитними для поїдання травоїдними.
Сигнальні феромони – це речовини, викиди, яких викликають короткочасний відгук. Наприклад, молекули GnRH діють як нейротрансмітер у щурів, викликаючи у самок позу злягання, яка є поведінковою реакцією.
Інформаційні феромони. Інформаційні феромони вказують на ідентичність тварини чи територію. Наприклад, собаки та кішки наносять ці речовини в межах та навколо своєї території, що служить для інших особин цього виду індикатором, що ця територія зайнята.
Територіальні феромони Наносяться в межах навколишньої території, вказують межі "належної" особи області. У собак ці феромони присутні у сечі, якою вони позначають периметр заявленої території.
Епідейктичні феромони Що стосується комах, то у них виявлені так звані епідейктичні феромони, які відрізняються від територіальних феромонів. Фабр спостерігав як самки, що відкладають яйця в плоди, позначають цими речовинами свою кладку, щоб сигналізувати іншим самкам того ж виду, що плід вже використаний і їм слід робити кладку в іншому місці.
Статеві феромони. У тварин статеві феромони показують,що самка готова до спарювання. Самці можуть виділяти феромони, які несуть інформацію про їхній вид та генотип.
Один з найбільш добре вивчених феромонів ссавців – андростенон, метаболіт чоловічого статевого гормону тестостерону. Андростенон міститься в сечі та слині кабанів (борів), а також у сечі та поті чоловіків. У свиней андростенон викликає непереборне бажання злягатися - самка призовно вигинає спину як у присутності борова, що пахне андростеноном, так і вдихнувши запах андростенону, що розбризкується з флакона.
Відкриття копулінів, феромонів вагінального секрету самок стало сенсацією. По-перше, виявлено вони не у метеликів чи кроликів, а у макак-резусів, віддалених родичів людини. По-друге, вченим вдалося виділити копуліни в чистому вигляді (ними виявилися деякі коротколанцюгові органічні кислоти) і з'ясувати, що схожі речовини містяться і у вагінальному секреті жінок. Було також показано, що лише запах капулінів призводить самця макакі в невимовне збудження. Незабаром з'явилися перші парфуми, що містять капуліни, яким, зрозуміло, була приписана чарівна сила. На жаль, надії на копулини, як і інші людські феромони, не справдилися. Всі реакції, отримані в експериментах на людях, були далекі від вибуху пристрасті, який спостерігався у макак, і їх можна було пояснити ефектом плацебо. Подвійне сліпе дослідження (те, у якому ні експериментатор, ні випробувані не знали, використовують вони плацебо чи копулини) показало, що копулини не впливають на людей.
Багато видів комах за допомогою статевих феромонів залучають собі пару, при цьому деякі лускокрилі (мотилі та метелики) можуть зафіксувати сигнал від потенційної пари з відстані до 10 кілометрів. Статевий феромон може задавати напрямок доособини протилежної статі у мікроскопічних кількостях. Морські їжаки виділяють феромони в навколишню воду, тим самим посилають хімічний сигнал, який викликає в інших особин колонії команду до одночасного вироблення статевих клітин.
Ще Ч. Дарвін припустив, що сексуальний відбір – важлива частина природного відбору. Самці, які мають найяскравішим оперенням, найгучнішим голосом, найбільшими рогами і т.д., отримують "прекрасну даму", а значить, можливість продовжити свій рід. Сила та краса, що справляють враження на самку, є супутниками міцного здоров'я та запорукою появи життєздатного потомства. Наприклад, якщо феромонний сигнал слабкий, то першими на заклик любові примчать найактивніші і найлегші на підйом самці, які мають найгостріший нюх. З одним із них самка вступить у сексуальний контакт. У багатьох тварин, що живуть у спільнотах із суворою ієрархією, феромони домінантних самців здатні пригнічувати репродуктивну активність підлеглих самців, забезпечуючи психологічну кастрацію слабких конкурентів. З іншого боку, і самки (цей феномен доведений для самок тарганів) частіше віддають перевагу запаху домінантного самця.
Хімічна будова статевих феромонів встановлена для багатьох видів комах, переважно з загону лускокрилих. Відомі феромони самок нічних метеликів відносяться головним чином до ненасичених аліфатичних складних ефірів або спиртів. Статеві феромони самців деяких метеликів (т. зв. афродизіаки) надають на самку «збудливу» дію, готуючи до спарювання. Для низки комах (багато видів клопів, мухи, таргани, деякі жуки) характерне скупчення великої кількості особин на обмеженій площі, що забезпечується т.з. агрегаційними феромонами, які найбільш вивчені у шкідників лісу – жуків-короїдів.
Феромони хребетних тварин вивчені меншою мірою. У риб, хвостатих земноводних та плазунів встановлено існування статевих феромонів. У багатьох видів риб у шкірі міститься феромон тривоги («речовина переляку»), що вивільняється при пошкодженні шкіри і викликає реакцію переляку в інших особин. Такий же механізм виділення феромонів тривоги виявлено у пуголовків жаби. Феромони невідомі у птахів.
У застосуванні до ссавців суворе визначення поняття феромони важко дати через особливу складність їхньої поведінки та недостатнє знання механізмів хімічної комунікації. Накопичено значну кількість фактів, що встановлюють вплив різних пахучих виділень ссавців на статеву, материнську, територіальну, агресивну поведінку, на фізіологічний та емоційний стан. У статевому поведінці ссавців ці виділення можуть лише забезпечувати просту функцію залучення, а й контролювати складніші процеси, пов'язані з розмноженням. Так, у деяких гризунів певні компоненти запаху самців і самок впливають протягом оваріального циклу, затримуючи або прискорюючи настання еструсу. У мишей відомий ефект блокування вагітності під впливом запаху «чужого» самця. Широко поширені у ссавців пахучі мітки. Припускають, що ці мітки є знаками, що вказують на зайнятість території, а також можуть нести індивідуальну інформацію про тварину, яка залишила мітку.
Рис.1.Хімічна будова деяких феромонів: 1 - статевий атрактант самки тутового шовкопряда; 2 - маркувальна речовина деяких джмелів; 3 - афродизіак самця метелика із сімейства Danaidae; 4 - атрактант самки непарного шовкопряда; 5 - компонент маркувального секрету гризуна (монгольської піщанки); 6 (а, б, в) - 3 компонентиагрегаційного феромону жука-короїда з роду Ips; 7 - феромон тривоги мурах із роду Lasius.