Кайромоне
Кайромон , ( чеканка с использованием греческого καιρός «подходящий момент» аналогичный феромону [1] [2] [3] ) — семиохимическое вещество , выделяемое организмом, которое опосредует межвидовые взаимодействия таким образом, что приносит пользу особи другого вида, которая его получает, и вредит излучателю. [4] Такое «подслушивание» часто невыгодно для производителя (хотя другие выгоды от производства вещества могут перевешивать эти затраты, отсюда и его сохранение на протяжении эволюционного времени). Кайромон улучшает приспособленность реципиента и в этом отношении отличается от алломона (который наоборот: приносит пользу производителю и вредит получателю) и синомона (приносит пользу обеим сторонам). Этот термин чаще всего используется в области энтомологии (изучение насекомых). Кайромоны дают два основных экологических сигнала; они обычно либо указывают на источник пищи для получателя, либо на присутствие хищника , последний из которых менее распространен или, по крайней мере, менее изучен. [4]
Хищники используют их для поиска добычи.
[ редактировать ]Примером этого может служить сосна пондероза ( Pinus ponderosa ), которая производит терпен , называемый мирценом при повреждении западным сосновым жуком . Вместо того, чтобы отпугивать насекомое, он действует синергетически с агрегирующими феромонами , которые, в свою очередь, привлекают больше жуков к дереву. [ нужна ссылка ]
Хищные жуки-специалисты находят короедов (свою добычу) с помощью феромонов, которые производят короеды. В этом случае вырабатываемое химическое вещество является одновременно феромоном (коммуникация между короедами) и кайромоном (подслушивание). Это было обнаружено случайно, когда хищных жуков и других врагов привлекли ловушки для насекомых с приманкой из феромонов короеда. [5]
Феромоны разных типов могут использоваться приемниками в качестве кайромонов. Немецкую осу Vespula germanica привлекает феромон, вырабатываемый самцами средиземноморских плодовых мух ( Ceratitis capitata ), когда самцы собираются для демонстрации спаривания , что приводит к гибели некоторых особей. Напротив, тревожный феромон (используемый для сообщения о наличии угрозы) муравья ( Iridomyrmex purpureus ) . паука- хищника привлекает [4]
Добыча использует их, чтобы приспособиться к хищникам.
[ редактировать ]
Некоторые жертвы используют химические вещества, полученные от хищников, используя эти сигналы как индикатор уровня риска нападения хищников и меняя свою морфологию при необходимости . Изменения в морфологии, вызванные присутствием хищников, известны как полифенизм, вызванный хищниками , и встречаются у множества животных. Например, Daphnia cucullata демонстрирует образование «шлемов» при воздействии хищников или воды, в которой они жили. Их хищники включают ветвистоусых ракообразных (таких как Leptodora kindtii ) и личинки Chaoborus flavicans , мошки . Они реагируют на эти кайромоны, увеличивая вдвое размер своих шлемов — защитной конструкции. Эти изменения в морфологии делают их более безопасными от хищников. [7]
Мыши инстинктивно боятся запаха своих естественных хищников , включая кошек и крыс. Это происходит даже у лабораторных мышей, которые были изолированы от хищников на протяжении сотен поколений. [8] Когда химические сигналы, ответственные за реакцию страха , были очищены из кошачьей слюны и мочи крысы, были идентифицированы два гомологичных белковых сигнала: Fel d 4 ( аллерген 4 Felis Domesticus ), продукт гена Mup кошки , и Rat n 1 ( Rattus norvegicus). аллерген 1), продукт крысиного гена Mup13 . [9] [10] [11] Мыши боятся этих основных белков мочи (Mups), даже если они производятся бактериями, но мутантные животные, которые не способны обнаружить Mups, не проявляют страха перед крысами, демонстрируя их важность в инициировании пугливого поведения. [9] [12] Точно неизвестно, как Mups разных видов инициируют разное поведение, но было показано, что Mups мышей и Mups хищников активируют уникальные паттерны сенсорных нейронов в носу мышей-реципиентов. Это означает, что мышь воспринимает их по-разному, через разные нейронные цепи . [9] [10] Рецепторы феромонов, ответственные за обнаружение Mup, также неизвестны, хотя считается, что они относятся к классу рецепторов V2R . [10] [13]
Привлечение партнера
[ редактировать ]Кайромоны также используются некоторыми животными для определения местонахождения жизнеспособных партнеров. Например, питаясь сосудистыми растениями, самки Melolontha melolontha стимулируют выделение летучих веществ зеленых листьев (GLV). Эти кайромоны смешиваются с собственными феромонами самок, повышая их способность привлекать самцов этого вида. [14] [15]
Приложения
[ редактировать ]Подобно феромонам (химическим веществам, используемым внутри вида), кайромоны можно использовать в качестве «аттрактицида», чтобы заманить виды вредителей в место, содержащее пестициды . Однако их также можно использовать для приманки нужных видов. Кайромоны, вырабатываемые хозяевами ос-паразитов, использовались в попытке привлечь их и удержать в посевах, где они уменьшают травоядность, но вместо этого это может привести к меньшему количеству атак на травоядных вредителей, если нанесенный кайромон будет отвлекать их от поиска настоящих хозяев. . [4] Например, исследования показали, что кайромоны эффективны для привлечения самок африканских мотыльков сахарного тростника к откладыванию яиц на отмершие листья. [16]
Недавние открытия показали, что хищников привлекает запах соседствующих с ними хищников. [17]
Кайромоны были тщательно изучены, и некоторые из них успешно используются в зоне искоренения Anastrepha suspensa во Флориде для поддержки выращивания цитрусовых и в различных других садовых отраслях. [18]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Браун, У.Л. младший; Эйснер, Т; Уиттакер, Р.Х. (1970). «Алломоны и кайромоны: трансспецифические химические посланники». Бионаука . 20 (1): 21–22. дои : 10.2307/1294753 . JSTOR 1294753 .
- ^ "Кайромон, н.". ОЭД онлайн. Сентябрь 2012 г. Издательство Оксфордского университета. http://www.oed.com/view/Entry/241005?redirectedFrom=kairomone (по состоянию на 3 октября 2012 г.).
- ^ Вуд Уильям Ф. (1983). «Химическая экология: химическая связь в природе». Журнал химического образования . 60 (7): 1531–539. Бибкод : 1983JChEd..60..531W . дои : 10.1021/ed060p531 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Грассвиц, ТР; Г. Р. Джонс (2002). «Химическая экология». Энциклопедия наук о жизни . John Wiley & Sons, Ltd. doi : 10.1038/npg.els.0001716 . ISBN 978-0-470-01617-6 .
- ^ Вятт, Тристрам Д. (2003). Феромоны и поведение животных . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. стр. 2, 230–31 . ISBN 978-0-521-48526-5 .
- ^ Осада, Кадзуми; Курихара, Кензо; Идзуми, Хироши; Кашиваянаги, Макото (24 апреля 2013 г.). Болхуис, Йохан Дж. (ред.). «Аналоги пиразина являются активными компонентами волчьей мочи, которые вызывают у мышей избегающее и замерзающее поведение» . ПЛОС ОДИН . 8 (4): e61753. Бибкод : 2013PLoSO...861753O . дои : 10.1371/journal.pone.0061753 . ISSN 1932-6203 . ПМЦ 3634846 . ПМИД 23637901 .
- ^ Гилберт, Сан-Франциско (2001). «Полифенизм, вызванный хищником». Энциклопедия наук о жизни . John Wiley & Sons, Ltd. doi : 10.1038/npg.els.0003305 . ISBN 978-0-470-01617-6 .
- ^ Эренберг, Рэйчел (5 июня 2010 г.). «Борись или беги, дело в моче» . Новости науки . Архивировано из оригинала 12 октября 2012 года . Проверено 2 августа 2010 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Пейпс Ф., Логан Д.В., Стоуэрс Л. (май 2010 г.). «Вомероназальный орган опосредует межвидовое защитное поведение посредством обнаружения гомологов белковых феромонов» . Клетка . 141 (4): 692–703. дои : 10.1016/j.cell.2010.03.037 . ПМЦ 2873972 . ПМИД 20478258 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б с Родригес I (май 2010 г.). «Химический МУПпитеер» . Клетка . 141 (4): 568–70. дои : 10.1016/j.cell.2010.04.032 . ПМИД 20478249 .
- ^ «Почему мыши боятся запаха кошек» . Новости Би-би-си. 17 мая 2010 года . Проверено 18 мая 2010 г.
- ^ Бхану, Синдья (17 мая 2010 г.). «Когда мышь чует крысу» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ Чамеро П., Мартон Т.Ф., Логан Д.В. и др. (декабрь 2007 г.). «Идентификация белковых феромонов, способствующих агрессивному поведению». Природа . 450 (7171): 899–902. Бибкод : 2007Natur.450..899C . дои : 10.1038/nature05997 . ПМИД 18064011 . S2CID 4398766 .
- ^ Райнеке, Андреас; Рутер, Иоахим; Толаш, Тилль; Франке, Виттко; Хилкер, Моника (1 июня 2002 г.). «Алкоголизм у майских жуков: ориентация самцов Melolontha melolontha на спирты зеленых листьев» . естественные науки . 89 (6): 265–269. Бибкод : 2002NW.....89..265R . дои : 10.1007/s00114-002-0314-2 . ISSN 0028-1042 . ПМИД 12146792 .
- ^ Райнеке, Андреас; Рутер, Иоахим; Хилкер, Моника (апрель 2005 г.). «Электрофизиологические и поведенческие реакции Melolontha melolontha на насыщенные и ненасыщенные алифатические спирты» . Энтомология экспериментальная и прикладная . 115 (1): 33–40. Бибкод : 2005EEApp.115...33R . дои : 10.1111/j.1570-7458.2005.00274.x . ISSN 0013-8703 .
- ^ Лесли, GW (июнь 1990 г.). «ВЛИЯНИЕ ОТМЕРТОГО ЛИСТА НА ПОВЕДЕНИЕ ELDANA SACCHARINA (LEPIDOPTERA: PYRALIDAE) В САХАРНОМ Тростнике» (PDF) . Южноафриканская ассоциация технологов сахара .
- ^ Гарви, Патрик М. (2016). «Доминирующий запах хищника вызывает у млекопитающих-мезохищников осторожность и подслушивающее поведение». Поведенческая экология и социобиология . 70 (4): 481–492. дои : 10.1007/s00265-016-2063-9 . S2CID 16413357 .
- ^ Х. Н. Нигг; С.Э. Симпсон; Р.А. Шуман; Э. Экстеберрия; Э.Б. Джанг (6–10 мая 2002 г.). Б. Н. Барнс (ред.). Каоромонес для борьбы с Anastrepha spp. плодовые мушки . Материалы 6-го Международного симпозиума по плодовым мушкам, имеющим хозяйственное значение. Стелленбош , Южная Африка: Научные публикации Isteg (опубликовано в 2004 г.). стр. 335–347. ISBN 1-86849-298-2 .
- Вебер А. 1999. Важность информационных химикатов и клоноспецифической фенотипической пластичности в экологии дафний. Докторская диссертация, Утрехтский университет, Нидерланды. ISBN 90-393-2095-0 .
