Химическая коммуникация у насекомых — это социальная сигнализация между насекомыми одного и того же или разных видов с использованием химических веществ. Эти химические вещества могут быть летучими, чтобы их можно было обнаружить на расстоянии с помощью обоняния других насекомых, или нелетучими, чтобы их можно было обнаружить на кутикуле насекомого с помощью вкуса других насекомых. Многие из этих химических веществ являются феромонами , действующими как гормоны вне организма.
Среди многочисленных функций химической коммуникации — привлечение партнеров, объединение особей одного вида обоих полов, отпугивание других особей, объявление о новом источнике пищи, маркировка тропы, распознавание товарищей по гнезду, маркировка территории и провоцирование агрессии.
Химическая коммуникация внутри вида может быть узурпирована другими видами в химической мимикрии . Имитатор производит алломоны или феромоны, чтобы повлиять на поведение другого насекомого, подражателя, в свою пользу. Этот процесс важен в мимикрии муравьев , где виды, которые не похожи на муравьев, принимаются в колонию муравьев.
В 1960 году Детье, Браун и Смит разделили химические сигналы на шесть групп. [1]
В 1965 году энтомолог Эдвард О. Уилсон опубликовал статью о химической коммуникации у общественных насекомых , утверждая, что их сообщества в основном организованы «сложными системами химических сигналов». [2] К 1990 году Махмуд Али и Дэвид Морган отметили, что эта область стала слишком обширной для всестороннего обзора. [1]
В дополнение к использованию таких средств, как создание звуков , генерация света и прикосновение для общения, широкий спектр насекомых развил химические сигналы, семиохимические вещества . Типы семиохимических веществ включают феромоны и кайромоны . Хеморецепция — это физиологическая реакция органа чувств на химический стимул, где химические вещества действуют как сигналы для регулирования состояния или активности клетки. [1] [3]
Семиохимические вещества часто получают из растительных метаболитов. [3] Их можно сгруппировать по тому, на каких индивидуумов они действуют:
В то время как некоторые химические вещества нацелены на особей одного вида, другие используются для коммуникации между видами. Использование запахов особенно хорошо развито у социальных насекомых. [3] Кутикулярные углеводороды — это неструктурные материалы, которые производятся и выделяются на поверхность кутикулы для борьбы с высыханием и патогенами . Они также важны как феромоны, особенно у социальных насекомых . [4]
Феромоны бывают двух основных видов: феромоны-праймеры, которые вызывают долгосрочные изменения у насекомого, которое их получает, или феромоны-высвобождатели, которые вызывают немедленное изменение поведения. [1] К праймерам относятся феромоны королевы, необходимые для поддержания кастовой структуры социальных колоний перепончатокрылых; они, как правило, нелетучи и распространяются рабочими по всей колонии. [5] У некоторых муравьев и ос феромоны королевы представляют собой кутикулярные углеводороды . [6]
Эусоциальные насекомые , включая муравьев, термитов, пчел и социальных ос, производят феромоны из нескольких типов экзокринных желез . К ним относятся мандибулярные железы в голове, а также железы Дюфура , тергальные и другие железы в брюшной полости. [5]
Химическая коммуникация внутри вида может быть узурпирована другими видами в химической мимикрии . Имитатор производит алломоны или феромоны, чтобы влиять на поведение другого насекомого, обманщика, в свою пользу. [7] Тип мимикрии может быть бейтсовским , при котором имитатор получает защиту, напоминая вредное насекомое; [8] он также может быть мюллеровским , при котором различные хорошо защищенные насекомые напоминают друг друга, в данном случае химически, чтобы минимизировать потери от хищников; [9] агрессивным , позволяющим хищному имитатору приближаться к своей добыче; [10] или репродуктивным, как в мимикрии Пуйянна , когда орхидея химически (и визуально) напоминает опылителя, такого как пчела или оса, который пытается совокупиться с цветком, перенося пыльцу в процессе. [11] Это также происходит при мимикрии муравьев , когда имитатор, такой как личинка бабочки, получает возможность жить в колонии муравьев, которые в противном случае убили бы его, вырабатывая муравьеподобные семиохимические вещества. [12]
Использование феромонов человеком включает их применение вместо инсектицидов в садах . Насекомые-вредители, такие как плодовые моли, привлекаются половыми феромонами, что позволяет фермерам оценивать уровень вредителей и, при необходимости, предоставлять достаточное количество феромонов для прерывания спаривания. [13]