stringtranslate.com

Секс-феромон

Половые феромоны — это феромоны , выделяемые организмом для привлечения особей того же вида, поощрения их к спариванию с ними или выполнения какой-либо другой функции, тесно связанной с половым размножением . Половые феромоны специально направлены на указание самок для размножения, привлечение противоположного пола и передачу информации о виде, возрасте, поле и генотипе. Нелетучие феромоны, или кутикулярные контактные феромоны, более тесно связаны с социальными насекомыми, поскольку обычно обнаруживаются при прямом контакте с хеморецепторами на усиках или лапах насекомых.

Половые феромоны насекомых нашли применение в мониторинге и отлове насекомых-вредителей.

Эволюция

Половые феромоны эволюционировали у многих видов. Многие типы феромонов (например, тревога, агрегация, защита, сексуальное влечение) имеют общую причину, действуя как химические сигналы, вызывающие реакцию. Однако половые феромоны особенно связаны с сигнализацией брачного поведения или доминирования. Испускаемые запахи можно рассматривать как благоприятную черту, выбранную мужчиной или женщиной, ведущую к влечению и совокуплению. Химическая передача сигналов также используется для поиска генетически разных партнеров и, таким образом, предотвращения инбридинга. [1] Самки часто избирательны при принятии решения о спаривании , а химическая коммуникация гарантирует, что они найдут качественного партнера, удовлетворяющего их репродуктивные потребности.

Половой отбор

Самки тигрового мотылька Utetheisa ornatrix выбирают самцов, производящих больше феромонов.
Самец обыкновенной бабочки-вороны ( Euploea core ) с вывернутыми карандашами для волос для рассеивания полового феромона. [2]

Запахи могут быть своеобразным мужским «украшением», выбранным по женскому выбору . Они соответствуют критериям таких украшений, изложенным Чарльзом Дарвином в «Происхождении человека» и «Отборе в отношении пола» . После многих лет исследований важность такой химической связи становится очевидной. [3]

Самцы обычно конкурируют за редких самок , которые делают адаптивный выбор на основе мужских качеств. Этот выбор может принести пользу самке напрямую и/или генетически. У тигровых бабочек ( Utetheisa ornatrix ) самки выбирают самцов, производящих больше всего феромонов; честный сигнал о количестве защитных алкалоидов , имеющихся у самца, а также показатель размера женского потомства (самки, оплодотворенные такими самцами, откладывают больше яиц). [3] Самцы тараканов формируют иерархию доминирования , основанную на «значках» феромонов, в то время как самки используют тот же феромон для выбора самцов. [4]

У большинства видов феромоны выделяются неограничивающим полом. Некоторые самки моли подают сигнал, но это дешево и с низким риском; это значит, что самцу придется лететь к ней, подвергаясь большому риску. Это отражает общение с другими сенсорными модальностями, например, кваканье самцов лягушек ; Птицы- самцы обычно красочны. Сигналы мужских феромонов дальнего действия могут быть связаны с неоднородными ресурсами для женщин. У некоторых видов сигнализируют оба пола. Вместо этого самцы могут иногда привлекать других самцов, причем половой феромон действует как феромон агрегации . [3]

Внешние удобрения и химические дуэты

Вполне вероятно, что большинство видов , оплодотворяющихся извне (например, морские черви , морские ежи ), координируют свое половое поведение (выпуск спермы и яиц ) с помощью феромонов. Эта координация очень важна, поскольку сперматозоиды легко растворяются и недолговечны. Таким образом, координация обеспечивает селективное преимущество как самцам, так и самкам: особи, которые не координируют свои действия, вряд ли смогут достичь оплодотворения и, следовательно, оставить потомство. [3]

Основное селекционное преимущество ауткроссинга состоит в том, что оно способствует маскировке вредных рецессивных аллелей, а инбридинг способствует их вредному проявлению. [5] [6]

В людях

Ни одно исследование не привело к выделению настоящих половых феромонов человека . [7] [8] Хотя люди сильно зависят от визуальных сигналов, запахи, находясь в непосредственной близости, также играют роль в социально-сексуальном поведении. Неотъемлемой трудностью изучения человеческих феромонов является необходимость соблюдения чистоты и отсутствия запаха у людей. [9]

Сигнализация

Половое развитие пресноводной водоросли Volvox запускается крошечными концентрациями гликопротеинового феромона.

Различные виды используют самые разные химические вещества для отправки сексуальных сигналов. Первым химически описанным был бомбикол , половой феромон шелкопряда , представляющий собой сложный спирт (E,Z)-10,12-гексадекадиенол, открытый в 1959 году. Он был обнаружен в усиках самцов шелкопряда с помощью белок, связывающий феромон, который переносит бомбикол к рецептору, связанному с мембраной нервной клетки. [10] Химические вещества, используемые другими бабочками, зависят от вида. Например, женские феромоны восточной еловой совки Choristoneura fumiferana содержат смесь E- и Z 11- тетрадеценальдегидов в соотношении 95:5 , тогда как половые феромоны других видов еловой совки содержат ацетаты и спирты . [11]

Половое развитие пресноводной зеленой водоросли Volvox инициируется гликопротеиновым феромоном. [12] Это одна из самых мощных известных биологических эффекторных молекул, поскольку она может запускать половое развитие при концентрации всего 10–16 молей на литр. [12] Кирк и Кирк показали, что производство феромонов, индуцирующих пол, может быть вызвано экспериментально в соматических клетках тепловым шоком. [13]

Использование

Феромонная ловушка используется для борьбы с насекомыми-вредителями.

Половые феромоны нашли применение в мониторинге и борьбе с вредителями . Для мониторинга используются феромонные ловушки для привлечения и отлова образцов насекомых-вредителей, чтобы определить, необходимы ли меры борьбы. Для контроля высвобождается гораздо большее количество полового феромона, чтобы нарушить спаривание видов вредителей. Это может быть либо путем высвобождения достаточного количества феромонов, чтобы самцы не могли найти самок, эффективно заглушая их сигналы, либо путем массового отлова, привлечения и удаления вредителей напрямую. [14] Например, исследования по борьбе с еловой листоверткой ( Zeiraphera canadensis ) были сосредоточены на использовании феромона Е-9-тетрадеценилацетата, химического вещества, которое еловая листовертка выделяет во время спаривания. [15]

Рекомендации

  1. ^ Бернштейн, К., Бернштейн, Х. (1997). «Сексуальное общение». Дж. Теория. Биол . 188 (1): 69–78. Бибкод : 1997JThBi.188...69B. дои : 10.1006/jtbi.1997.0459. ПМИД  9299310.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  2. ^ Хауз, П.; Стивенс, Дж. М.; Джонс, Оуэн Т. (2013). Феромоны насекомых и их использование в борьбе с вредителями. Спрингер. п. 44. ИСБН 978-94-011-5344-7.
  3. ^ abcd Вятт, Т. (2003). Феромоны и поведение животных . Издательство Кембриджского университета.[ нужна страница ]
  4. ^ Мур, AJ; Мур, П.Дж. (1999). «Балансирование полового отбора посредством противодействия выбору партнера и мужской конкуренции». Труды Королевского общества B: Биологические науки . 266 (1420): 711–716. дои : 10.1098/rspb.1999.0694. ПМЦ 1689829 . 
  5. ^ Бернштейн, Х.; Хопф, ФА; Мишод, RE (1987). «Молекулярные основы эволюции пола». Адв Генет . Достижения генетики. 24 : 323–70. дои : 10.1016/s0065-2660(08)60012-7. ISBN 9780120176243. ПМИД  3324702.
  6. ^ Мишод, RE (1994). Эрос и эволюция: естественная философия секса . Аддисон-Уэсли. ISBN 978-0201442328.
  7. ^ Высоцкий, Чарльз Дж.; Прети, Джордж (7 октября 2004 г.). «Факты, заблуждения, страхи и разочарования по поводу человеческих феромонов». Анатомическая запись . 281А (1): 1201–1211. дои : 10.1002/ar.a.20125 . PMID  15470677. Подчеркивается, что ни одно исследование под руководством биоанализа не привело к выделению истинных человеческих феромонов - шагу, который выяснит конкретные функции химических сигналов человека.
  8. ↑ Райли, Алекс (9 мая 2016 г.). «Феромоны, вероятно, не являются причиной того, что люди находят вас привлекательными». Новости BBC . Проверено 9 мая 2016 г.
  9. ^ Граммер, Карл; Финк, Бернхард; Нив, Ник (2005). «Человеческие феромоны и сексуальное влечение». Европейский журнал акушерства, гинекологии и репродуктивной биологии . 118 (2): 135–142. дои : 10.1016/j.ejogrb.2004.08.010. ПМИД  15653193.
  10. ^ Сэндлер, Бенджамин Х.; Никонова, Лариса; Лил, Уолтер С.; Кларди, Джон (2000). «Сексуальное влечение у тутового шелкопряда: структура комплекса феромон-связывающий белок – бомбикол». Химия и биология . 7 (2): 143–151. дои : 10.1016/S1074-5521(00)00078-8 . ПМИД  10662696.
  11. ^ Эллисон, Джереми Д.; Карде, Ринг Т. (2016). Феромонная коммуникация у бабочек: эволюция, поведение и применение. Издательство Калифорнийского университета. стр. 265–271. ISBN 978-0520964433.
  12. ^ аб Холлманн, А.; Годл, К.; Венцль, С.; Сампер, М. (1998). «Высокоэффективная система феромонов Volvox, вызывающая половую активность». Тенденции Микробиол . 6 (5): 185–9. дои : 10.1016/s0966-842x(98)01234-7. ПМИД  9614342.
  13. ^ Кирк, DL; Кирк, ММ (1986). «Тепловой шок вызывает выработку сексуального индуктора у вольвокса». Наука . 231 (4733): 51–4. Бибкод : 1986Sci...231...51K. дои : 10.1126/science.3941891. ПМИД  3941891.
  14. ^ Фостер, СП; Харрис, Миссури (1997). «Методы поведенческой манипуляции для борьбы с насекомыми-вредителями». Ежегодный обзор энтомологии . 42 (1): 123–146. doi :10.1146/annurev.ento.42.1.123. ПМИД  15012310.
  15. ^ Турджен, Жан Дж. (1992). «Состояние исследований по разработке тактики и стратегии борьбы с еловой почковой плодожоркой на плантациях ели белой». Лесная хроника . 68 (5): 614–622. дои : 10.5558/tfc68614-5 .