stringtranslate.com

Кайромонэ

Кайромон — это семиохимическое вещество , выделяемое организмом, которое опосредует межвидовые взаимодействия таким образом, что приносит пользу другому виду за счет излучателя. [1] Происходит от греческого καιρός , что означает « подходящий момент» [2] [3] [4] , он служит формой «подслушивания», позволяя получателю получить преимущество, например, найти пищу или уклониться от хищников, даже если это представляет риск для излучателя. В отличие от алломонов , которые приносят пользу производителю за счет получателя, или синомонов, которые являются взаимовыгодными, кайромоны благоприятствуют только получателю. Изучаемые в основном в энтомологии , кайромоны могут играть ключевую роль в динамике хищник-жертва, привлечении партнеров и даже в применении для борьбы с вредителями. [1] [5]

Обнаружение хищников и локализация добычи

Примером этого может служить сосна желтая ( Pinus ponderosa ), которая производит терпен, называемый мирценом , когда ее повреждает западный сосновый короед . Вместо того, чтобы отпугивать насекомое, он действует синергически с феромонами агрегации , которые, в свою очередь, привлекают больше жуков к дереву. [ необходима цитата ]

Хищные жуки-специалисты находят короедов (свою добычу) с помощью феромонов, которые они вырабатывают. В этом случае вырабатываемое химическое вещество является как феромоном (коммуникация между короедами), так и кайромоном (подслушивание). Это было обнаружено случайно, когда хищные жуки и другие враги были привлечены ловушками для насекомых, приманенными феромонами короедов. [5]

Феромоны разных видов могут использоваться получателями в качестве кайромонов. Немецкую осу, Vespula germanica , привлекает феромон, вырабатываемый самцами средиземноморских плодовых мух ( Ceratitis capitata ), когда самцы собираются для спаривания , что приводит к гибели некоторых из них. Напротив, именно феромон тревоги (используемый для сообщения о наличии угрозы) муравья ( Iridomyrmex purpureus ) привлекает паука- хищника. [1]

Реакции добычи на сигналы хищника

Волки производят кайромоны, когда метят свою территорию [6]

Некоторые жертвы используют химические вещества, исходящие от хищников, используя эти сигналы как индикатор уровня риска хищников и изменяя свою морфологию , если это необходимо. Изменения в морфологии, вызванные присутствием хищников, известны как полифенизм, вызванный хищниками , и встречаются у самых разных животных. Например, Daphnia cucullata демонстрируют образование «шлемов» при воздействии хищников или воды, в которой они жили. Их хищники включают ветвистоусых рачков (таких как Leptodora kindtii ) и личинок Chaoborus flavicans , мошки . Они реагируют на эти кайромоны, удваивая размер своих шлемов, защитной структуры. Эти изменения в морфологии делают их более безопасными от хищников. [7]

Мыши инстинктивно боятся запаха своих естественных хищников , включая кошек и крыс, даже если они были изолированы от хищников на протяжении сотен поколений. [8] Когда химические сигналы, ответственные за реакцию страха , были очищены из кошачьей слюны и крысиной мочи, были идентифицированы два гомологичных белковых сигнала: Fel d 4 ( Felis domesticus allergen 4), продукт гена Mup кошки , и Rat n 1 ( Rattus norvegicus allergen 1), продукт гена Mup13 крысы . [9] [10] [11] Мыши боятся этих основных белков мочи (Mups), даже если они вырабатываются в бактериях, в то время как мутантные животные, которые не способны обнаруживать Mups, не проявляют страха перед крысами, что демонстрирует их важность в запуске реакции страха. [9] [12] Точно неизвестно, как Mups разных видов инициируют разное поведение, но было показано, что мышиные Mups и хищные Mups активируют уникальные паттерны сенсорных нейронов в носу реципиентных мышей. Это означает, что мышь воспринимает их по-разному, через различные нейронные цепи . [9] [10] Рецепторы феромонов, ответственные за обнаружение Mup, также неизвестны, хотя считается, что они являются членами класса рецепторов V2R. [10] [13]

Моча псовых , таких как волки , содержит серосодержащие аналоги пиразина , которые были идентифицированы как кайромоны. [14] Эти межвидовые химические сигналы предупреждают потенциальную жертву о присутствии хищника, вызывая поведение избегания и замирания у таких видов, как мыши, олени и крупный рогатый скот. [14] [15] Другие плотоядные животные, такие как койоты, могут обнаруживать волчьи кайромоны и избегать областей, отмеченных волчьей мочой. [14]

Роль в привлечении партнера

Кайромоны также используются некоторыми животными для определения местонахождения жизнеспособных партнеров. Например, питаясь сосудистыми растениями, самки Melolontha melolontha стимулируют высвобождение зеленых летучих веществ листьев (GLV). Эти кайромоны смешиваются с собственными феромонами самок, усиливая их способность привлекать самцов этого вида. [16] [17]

Приложения

Подобно феромонам (химическим веществам связи, используемым внутри вида), кайромоны могут использоваться в качестве «аттрактицида» для привлечения видов вредителей в место, содержащее пестицид . Однако их также можно использовать для привлечения желаемых видов. Кайромоны, производимые хозяевами паразитических ос, использовались в попытке привлечь их и удержать их в посевах, где они снижают травоядность, но это может вместо этого привести к уменьшению числа атак на травоядных вредителей, если применяемый кайромон отвлекает их от поиска настоящих хозяев. [1] Например, исследования показали, что кайромоны эффективны для привлечения самок африканских сахарных тростниковых огневок , чтобы они откладывали яйца на мертвом материале листьев. [18]

Недавние открытия показали, что хищников привлекает запах сосуществующих хищников. [19]

Кайромоны были тщательно изучены, и некоторые из них успешно используются в зоне искоренения Anastrepha suspensa во Флориде для поддержки цитрусовых и различных других садоводческих отраслей. [20]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcd Grasswitz, TR; GR Jones (2002). "Химическая экология". Энциклопедия наук о жизни . John Wiley & Sons, Ltd. doi :10.1038/npg.els.0001716. ISBN 978-0-470-01617-6.
  2. ^ Браун, У. Л. Мл.; Эйснер, Т.; Уиттакер, Р. Х. (1970). «Алломоны и кайромоны: трансспецифические химические мессенджеры». BioScience . 20 (1): 21–22. doi :10.2307/1294753. JSTOR  1294753.
  3. ^ "kairomone, n.". OED Online. Сентябрь 2012 г. Oxford University Press. http://www.oed.com/view/Entry/241005?redirectedFrom=kairomone (дата обращения: 3 октября 2012 г.).
  4. ^ Вуд Уильям Ф. (1983). «Химическая экология: химическая коммуникация в природе». Журнал химического образования . 60 (7): 1531–539. Bibcode : 1983JChEd..60..531W. doi : 10.1021/ed060p531.
  5. ^ ab Wyatt, Tristram D. (2003). Феромоны и поведение животных. Кембридж: Cambridge University Press. С. 2, 230–31. ISBN 978-0-521-48526-5.
  6. ^ Осада, Казуми; Курихара, Кензо; Изуми, Хироши; Кашиваянаги, Макото (24 апреля 2013 г.). Болхейс, Йохан Дж. (ред.). «Аналоги пиразина — активные компоненты волчьей мочи, вызывающие у мышей реакцию избегания и замирания». PLOS ONE . 8 (4): e61753. Bibcode : 2013PLoSO...861753O. doi : 10.1371/journal.pone.0061753 . ISSN  1932-6203. PMC 3634846. PMID  23637901 . 
  7. ^ Гилберт, С. Ф. (2001). «Полифенизм, вызванный хищниками». Энциклопедия наук о жизни . John Wiley & Sons, Ltd. doi :10.1038/npg.els.0003305. ISBN 978-0-470-01617-6.
  8. ^ Эренберг, Рэйчел (5 июня 2010 г.). «Сражайся или беги, это в моче». Science News . Архивировано из оригинала 12 октября 2012 г. . Получено 2 августа 2010 г. .
  9. ^ abc Papes F, Logan DW, Stowers, L (май 2010 г.). «Вомероназальный орган опосредует межвидовое оборонительное поведение посредством обнаружения гомологов белковых феромонов». Cell . 141 (4): 692–703. doi :10.1016/j.cell.2010.03.037. PMC 2873972 . PMID  20478258. {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  10. ^ abc Rodriguez I (май 2010). «Химический MUPpeteer». Cell . 141 (4): 568–70. doi : 10.1016/j.cell.2010.04.032 . PMID  20478249.
  11. ^ "Почему мыши боятся запаха кошек". BBC News. 17 мая 2010 г. Получено 18 мая 2010 г.
  12. ^ Бхану, Синдья (17 мая 2010 г.). «Когда мышь чует крысу». The New York Times .
  13. ^ Chamero P, Marton TF, Logan DW и др. (декабрь 2007 г.). «Идентификация белковых феромонов, способствующих агрессивному поведению». Nature . 450 (7171): 899–902. Bibcode :2007Natur.450..899C. doi :10.1038/nature05997. PMID  18064011. S2CID  4398766.
  14. ^ abc Osada, Kazumi; Kurihara, Kenzo; Izumi, Hiroshi; Kashiwayanagi, Makoto (24 апреля 2013 г.). «Аналоги пиразина — активные компоненты волчьей мочи, вызывающие у мышей реакцию избегания и замирания». PLOS ONE . 8 (4): e61753. Bibcode : 2013PLoSO...861753O. doi : 10.1371/journal.pone.0061753 . ISSN  1932-6203. PMC 3634846. PMID 23637901  . 
  15. ^ Осада, Казуми; Миязоно, Садахару; Кашиваянаги, Макото (7 октября 2015 г.). «Запах волков: аналоги пиразина вызывают у добычи поведение избегания и бдительности». Frontiers in Neuroscience . 9 : 363. doi : 10.3389/fnins.2015.00363 . ISSN  1662-453X. PMC 4595651. PMID 26500485  . 
  16. ^ 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». Naturwissenschaften . 89 (6): 265–269. Бибкод : 2002NW.....89..265R. дои : 10.1007/s00114-002-0314-2. ISSN  0028-1042. ПМИД  12146792.
  17. ^ Райнеке, Андреас; Рутер, Иоахим; Хилькер, Моника (апрель 2005 г.). «Электрофизиологические и поведенческие реакции Melolontha melolontha на насыщенные и ненасыщенные алифатические спирты». Entomologia Experimentalis et Applicata . 115 (1): 33–40. Bibcode : 2005EEApp.115...33R. doi : 10.1111/j.1570-7458.2005.00274.x. ISSN  0013-8703.
  18. ^ Лесли, Г. В. (июнь 1990 г.). «ВЛИЯНИЕ ОТМЕРШЕГО ЛИСТЬЕВОГО МАТЕРИАЛА НА ПОВЕДЕНИЕ ОТКЛАДКИ ЯЙЦЕКЛАДКИ ELDANA SACCHARINA (LEPIDOPTERA: PYRALIDAE) В САХАРНОМ ТРОСТНИКЕ» (PDF). Южноафриканская ассоциация технологов сахарной промышленности .
  19. ^ Гарви, Патрик М. (2016). «Доминирующий запах хищника вызывает осторожность и подслушивающее поведение у млекопитающих-мезохищников». Поведенческая экология и социобиология . 70 (4): 481–492. Bibcode : 2016BEcoS..70..481G. doi : 10.1007/s00265-016-2063-9. S2CID  16413357.
  20. ^ HN Nigg; SE Simpson; RA Schumann; E. Exteberria; EB Jang (6–10 мая 2002 г.). BN Barnes (ред.). Kaoromones для борьбы с плодовыми мухами Anastrepha spp . Труды 6-го Международного симпозиума по плодовым мухам, имеющим экономическое значение. Стелленбош , Южная Африка: Isteg Scientific Publications (опубликовано в 2004 г.). стр. 335–347. ISBN 1-86849-298-2.
Найдите слово «кайромонэ» в Викисловаре, бесплатном словаре.