Половой феромон - Sex pheromone

Половые феромоны находятся феромоны выделяется организмом для привлечения особей того же вида, поощрения их к спариванию с ними или выполнения некоторых других функций, тесно связанных с половое размножение.Сексуальные феромоны специально ориентированы на указание самок для разведения, привлечение противоположного пола и передачу информации о видах, возрасте, поле и генотипе. Нелетучие феромоны, или кутикулярные контактные феромоны, более тесно связаны с социальными насекомыми, поскольку они обычно обнаруживаются при прямом контакте с хеморецепторами на антеннах или лапах насекомых.

Половые феромоны насекомых нашли применение в мониторинг и отлов насекомых-вредителей.

Эволюция

Половые феромоны эволюционировали у многих видов. Многие типы феромонов (например, тревога, агрегация, защита, сексуальное влечение) имеют общую причину, действующую как химические сигналы, вызывающие реакцию. Однако половые феромоны особенно связаны с сигналом 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 выборочно при решении спариваться, а химическая коммуникация гарантирует, что они найдут качественного партнера, который удовлетворит их репродуктивные потребности.

Половой отбор

Самки тигровой моли Utetheisa ornatrix выбирайте мужчин, которые производят больше феромонов.
Бабочка обыкновенная ворона мужчина (Ядро евплои) с карандашами для волос, вывернутыми для рассеивания половых феромонов.[2]
Дальнейшая информация: Половой отбор и Теория сигналов

Запахи могут быть своеобразным мужским "украшением", выбранным для женский выбор. Они соответствуют критериям таких украшений, которые Чарльз Дарвин изложены в Происхождение человека и отбор по признаку пола. После многих лет исследований важность такой химической связи становится очевидной.[3]

Самцы обычно борются за дефицит самки, которые делают адаптивный выбор, основанный на мужских качествах. Этот выбор может принести пользу самке напрямую и / или генетически. У тигровых бабочек (Utetheisa ornatrix ), самки выбирают самцов, которые производят больше всего феромонов; ан честный сигнал от количества защитных алкалоиды у самца есть, а также показатель размера потомства самок (самки, оплодотворенные такими самцами, откладывают больше яиц).[3] Мужской тараканы форма иерархии доминирования основаны на феромонных «значках», в то время как самки используют тот же феромон для выбора самцов.[4]

У большинства видов феромоны выделяются неограничивающим полом. Какая-то женщина моль сигнал, но это дешево и с малым риском; значит, самец должен лететь к ней, рискуя. Это отражает общение с другими сенсорными модальностями, например мужчина лягушки квакать; мужчина птицы обычно красочны. Сигналы феромонов дальнего действия у самцов могут быть связаны с неоднородными ресурсами самок. У некоторых видов сигнализируют оба пола. Вместо этого самцы могут привлекать других самцов, при этом половой феромон действует как феромон агрегации.[3]

Внешнее оплодотворение и химический дуэт

Вероятно, что большинство внешнее удобрение виды (например, морские черви, морские ежи ) координируют свои сексуальное поведение (релиз сперма и яйца ) с использованием феромонов. Эта координация очень важна, потому что сперма легко разбавляются и недолговечны. Таким образом, координация дает селективное преимущество как самцам, так и самкам: особи, которые не координируют свои действия, вряд ли добьются оплодотворения и, следовательно, оставят потомство.[3]

Основное селективное преимущество ауткроссинга заключается в том, что он способствует маскировке вредных рецессивных аллелей, в то время как инбридинг способствует их вредоносной экспрессии.[5][6]

В людях

Дальнейшая информация: Человеческие половые феромоны

Ни одно исследование не привело к выделению истинного человеческие половые феромоны.[7][8] В то время как люди сильно зависят от визуальных сигналов, запахи, находящиеся в непосредственной близости, также играют роль в социально-сексуальном поведении. Неотъемлемой трудностью изучения человеческих феромонов является потребность в чистоте и отсутствии запаха у людей-участников.[9]

Сигнализация

Половое развитие у пресноводных водорослей Volvox запускается крошечными концентрациями феромона гликопротеина.

Различные виды используют самые разные химические вещества для посылки сексуальных сигналов. Первым химически описанным был бомбыкол, то шелкопряд половой феромон, представляющий собой сложный спирт (E, Z) -10,12-гексадекадиенол, открытый в 1959 году. Он обнаруживается в усиках самца моли с помощью феромон-связывающего белка, который переносит бомбыкол к рецептору. связаны с мембраной нервной клетки.[10]Химические вещества, используемые другими молью, зависят от вида. Например, еловая почка восточная Choristoneura fumiferana женские феромоны содержат смесь 95: 5 E- и Z 11-тетрадеценал альдегиды, а половые феромоны других видов еловый почковый червь содержать ацетаты и спирты.[11]

Половое развитие в пресной воде зеленая водоросль Volvox инициируется гликопротеин феромон.[12] Это одна из самых мощных известных биологических эффекторных молекул, поскольку она может запускать половое развитие в концентрация всего 10−16 моль на литр.[12] Кирк и Кирк показали, что производство феромонов, вызывающих пол, может быть экспериментально запущено в соматических клетках тепловым шоком.[13]

Использует

А феромоновая ловушка используется для мониторинга насекомых-вредителей
Дальнейшая информация: Феромоновая ловушка

Половые феромоны нашли применение в мониторинг и борьба с вредителями. Для мониторинга, феромоновые ловушки используются для привлечения и отлова образцов насекомых-вредителей, чтобы определить, необходимы ли меры контроля. Для борьбы с ними выделяется гораздо большее количество полового феромона, чтобы нарушить спаривание вида вредителей. Это может происходить либо путем выделения достаточного количества феромона, 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 моли еловой почек (Зейрафера канадская ) сосредоточился на использовании феромона E-9-тетрадеценилацетата, химического вещества, выделяемого еловой молью во время спаривания.[15]

Рекомендации

  1. ^ Бернштейн, К., Бернштейн, Х. (1997). «Сексуальное общение». J. Theor. Биол. 188 (1): 69–78. Дои:10.1006 / jtbi.1997.0459. PMID  9299310.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  2. ^ Howse, P .; Стивенс, J.M .; Джонс, Оуэн Т. (2013). Феромоны насекомых и их использование в борьбе с вредителями. Springer. п. 44. ISBN  978-94-011-5344-7.
  3. ^ а б c d Вятт, Т. (2003). Феромоны и поведение животных. Издательство Кембриджского университета.[страница нужна ]
  4. ^ Мур, A.J .; Мур, П.Дж. (1999). «Уравновешивание полового отбора за счет противодействия выбору партнера и конкуренции мужчин». Труды Королевского общества B: биологические науки. 266 (1420): 711–716. Дои:10.1098 / rspb.1999.0694. ЧВК  1689829.
  5. ^ Bernstein, H .; Hopf, F.A .; Michod, R.E. (1987). «Молекулярные основы эволюции пола». Adv Genet. Успехи в генетике. 24: 323–70. Дои:10.1016 / с0065-2660 (08) 60012-7. ISBN  9780120176243. PMID  3324702.
  6. ^ Michod, R.E. (1994). Эрос и эволюция: естественная философия секса. Эддисон-Уэсли. ISBN  978-0201442328.
  7. ^ Высоцкий, Чарльз Дж .; Прети, Джордж (7 октября 2004 г.). «Факты, заблуждения, страхи и разочарования, связанные с человеческими феромонами». Анатомический рекорд. 281A (1): 1201–1211. Дои:10.1002 / ar.a.20125. PMID  15470677. Подчеркивается, что ни одно исследование под руководством биопроба не привело к выделению настоящих человеческих феромонов, шагу, который позволит выяснить конкретные функции химических сигналов человека.
  8. ^ Райли, Алекс (9 мая 2016 г.). «Скорее всего, люди находят вас привлекательным не из-за феромонов». Новости BBC. Получено 2016-05-09.
  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. PMID  15653193.
  10. ^ Сандлер, Бенджамин Х .; Никонова, Лариса; Leal, Walter S .; Кларди, Джон (2000). «Сексуальное влечение у тутового шелкопряда: структура комплекса феромон-связывающий белок-бомбыкол». Химия и биология. 7 (2): 143–151. Дои:10.1016 / S1074-5521 (00) 00078-8. PMID  10662696.
  11. ^ Эллисон, Джереми Д.; Карде, Ринг Т. (2016). Коммуникация феромонов у бабочек: эволюция, поведение и применение. Калифорнийский университет Press. С. 265–271. ISBN  978-0520964433.
  12. ^ а б Hallmann, A .; Godl, K .; Wenzl, S .; Сампер, М. (1998). «Высокоэффективная феромоновая система Volvox, стимулирующая секс». Тенденции Microbiol. 6 (5): 185–9. Дои:10.1016 / s0966-842x (98) 01234-7. PMID  9614342.
  13. ^ Кирк, Д.Л .; Кирк, М. (1986). «Тепловой шок вызывает выработку возбудителя полового акта в Volvox». Наука. 231 (4733): 51–4. Дои:10.1126 / science.3941891. PMID  3941891.
  14. ^ Foster, S.P .; Харрис, М. О. (1997). «Методы поведенческой манипуляции для борьбы с насекомыми-вредителями». Ежегодный обзор энтомологии. 42 (1): 123–146. Дои:10.1146 / annurev.ento.42.1.123. PMID  15012310.
  15. ^ Turgeon, Жан Дж. (1992). «Статус исследований по разработке тактики и стратегии управления еловой почковой моль в плантациях белой ели». Хроники лесного хозяйства. 68 (5): 614–622. Дои:10.5558 / tfc68614-5.