Определение, видове и видове феромони по удар, Различни видове феромони - Феромони и техните ефекти
Феромоните са биологично активни вещества, отделяни от животните в околната среда и оказващи специално влияние върху поведението, физиологичното и емоционалното състояние или метаболизма на други индивиди от същия вид. Като правило те се произвеждат от специализирани жлези. Специална група феромони се състои от продукти на външната секреция, които директно регулират процесите на метаболизъм и развитие при други индивиди, действайки подобно на хормоните (например някои компоненти на „майката вещество“ на домашната пчела, която се произвежда от пчелната майка и инхибира развитието на яйчниците при пчелите работнички).
Феромоните не принадлежат към нито един клас химични съединения. Тяхната структура (известно е не за всички феромони, чието съществуване е доказано по принцип) е разнообразна. Феромоните могат да бъдат представени от отделни химични съединения, но по-често комбинация от няколко компонента оказва биологичен ефект. По правило биологичният ефект на феромона се характеризира с видова специфичност, т.е. различни видове животни използват различни химични вещества или смеси с различни комбинации от компоненти като феромони (обаче за видове, които са географски разделени или с различна дневна, сезонни и т.н. периоди на активност феромоните могат да бъдат същите вещества). По принцип феромоните осъществяват химическа комуникация между индивиди от същия вид. В някои случаи те носят допълнителна функция на междувидова комуникация. По този начин паразитите могат да бъдат привлечени от феромоните на гостоприемника.
Видовете феромони са разделени на два основни типа според техните ефекти: освобождаващи и праймери.
Изпусканията са мощни стимулиращи феромони, които някои организми могат да използват, за да привлекат партньори от разстояния до две мили или повече и да предизвикат други незабавни действия. Тези видове феромони обикновено предизвикват бърза реакция, но бързо изчезват. Например, зайчетата, които кърмят, отделят феромони по майката, които предизвикват незабавен хранителен отговор при нейните бебета. (нискомолекулен компонент на млякото, вещество 2-метилбут-2-енал (2MB2)
За разлика от освобождаващите, праймерните феромони имат по-бавно действие, но по-голяма продължителност. Грундовете предизвикват промяна в развиващите се събития по начин, който ги отличава от другите феромони, които предизвикват промяна в поведението. Например специален феромон, секретиран от пчелна майка, потиска половото развитие на други женски пчели, превръщайки ги в работни пчели.
Комбиниращите феромони се използват за защита от хищници, сдвояване и организиране на съпротива от масивна атака на противниците. С помощта на феромоните на обединението група представители на една дислокация се обръща да обедини един или друг от двата пола.
Повечето от половите феромони се произвеждат от жени и само малка част се произвеждат от мъже. Половите атрактанти, произведени от мъже, се наричат обединяващи феромони, тъй като те обикновено са придружени от пристигането на представители на двата пола на виканото място и увеличаване на плътността на представителите на този вид в пространството около феромонния източник.
Феромони от асоциацията са открити в представители на Coleoptera, Hemiptera, Homoptera, Cockroach и Orthoptera. Значението на феромоните, апелиращи към обединяването за насекомите, е доказано с примера на гъбички.
Използването на комбинация от феромони е един от най-екологичните методи за селективно призоваване в затворени пространства и след това унищожаване на вредители. Те са нетоксични и много ефективни при ниски концентрации.
Тревожност феромони. Някои биологични видове отделят летливи вещества, когато са нападнати от хищник, което може да причини у представители на същия вид, например общо излитане (при листни въшки) или агресия (при мравки, пчели, термити), в домашна пчела, изоамилацетатът е един от компонентите на алармения феромон.
Тревожните феромони съществуват и в растенията. Някои растения излъчват тези феромони при докосване, което кара близките растения да произвеждат танин, което ги прави по-малко апетитни за тревопасните.
Сигналните феромони са емисии, които предизвикват краткосрочен отговор. Например, молекулите GnRH действат като невротрансмитер при плъхове, карайки женските да позират за копулация, което е поведенчески отговор.
Информационни феромони. Информационните феромони показват самоличността или територията на животното. Например кучетата и котките прилагат тези вещества в рамките на и около тяхната територия, което служи като индикатор за други индивиди от този вид, че зоната е заета.
Териториални феромони, приложени в околността, показват границите на "притежаваната" зона на индивида. При кучетата тези феромони присъстват в урината, с която маркират периметъра на обявената територия.
Епидеиктични феромони Що се отнася до насекомите, в тях са открити така наречените епидеиктични феромони, които се различават от териториалните феромони. Фабре наблюдава как женските, снасящи яйца в плодовете, отбелязват съединението си с тези вещества, за да сигнализират на други жени от същия вид, че плодовете вече са използвани и те трябва да снасят друг съединител.
Полови феромони. При животните половите феромони показват, че женската е готова за чифтосване. Мъжките могат да отделят феромони, които носят информация за техния вид и генотип.
Един от най-добре проучените феромони при бозайници е андростенонът, метаболит на мъжкия полов хормон тестостерон. Андростенон се намира в урината и слюнката на диви свине (глиган), както и в урината и потта на мъжете. При прасетата андростенонът предизвиква непреодолимо желание за копулация - женската приветливо извива гръб както в присъствието на свиня, ухаеща на андростенон, така и вдишвайки миризмата на андростенон, пръскан от бутилката.
Откриването на копулини, феромони в женските вагинални секрети, беше сензация. Първо, те са открити не при молци или зайци, а при маймуни резус, далечни роднини на хората. На второ място, учените успяха да изолират копулините в чист вид (те се оказаха някои органични киселини с къса верига) и установиха, че подобни вещества се съдържат и във вагиналните секрети на жените. Доказано е също, че само миризмата на копулини прави мъжкия макак неописуемо вълнение. Съвсем скоро се появяват първите духове, съдържащи копулини, на които, разбира се, се приписват магически сили. Уви, надеждите за копулини, подобно на други човешки феромони, не се осъществиха. Всички реакции, получени при експерименти с хора, са далеч от експлозиите на страст, наблюдавани при маймуни, и те могат да бъдат обяснени с плацебо ефекта. Двойно-сляпо проучване (такова, при което нито експериментаторът, нито субектите не са знаели дали използват плацебо или копулин), показва, че копулинът няма ефект върху хората.
Много видове насекоми привличат партньори с помощта на полови феромони, докато някои лепидоптери (кръвни червеи и пеперуди) могат да запишат сигнал от потенциален партньор от разстояние до 10 километра. Половият феромон може да насочи посоката към индивид от противоположния пол в микроскопични количества. Морските таралежи освобождават феромони в заобикалящата вода, като по този начин изпращат химически сигнал, който подтиква другите индивиди в колонията да произвеждат едновременно зародишни клетки.
Дори Чарлз Дарвин предполага, че сексуалният подбор е важна част от естествения подбор. Мъжете с най-ярко оперение, най-силен глас, най-големите рога и т.н., получават „красива дама“, което означава, че могат да продължат състезанието си. Силата и красотата, които впечатляват женската, са спътниците на доброто здраве и ключът към появата на жизнеспособно потомство. Например, ако феромоновият сигнал е слаб, тогава най-активните и лесни за изкачване мъже с най-остро обоняние първо ще се втурват към зова на любовта. С един от тях женската ще има сексуален контакт. При много животни, живеещи в общности със строга йерархия, феромоните на доминиращите мъже са в състояние да потиснат репродуктивната активност на подчинените мъже, осигурявайки психологическа кастрация на слаби конкуренти. От друга страна, женските (това явление е доказано за женски хлебарки) често предпочитат миризмата на доминиращ мъжки.
Химичната структура на половите феромони е установена за много видове насекоми, главно от разред Lepidoptera. Известните феромони на женските молци са предимно ненаситени алифатни естери или алкохоли. Половите феромони на мъжете от някои пеперуди (т.нар. Афродизиаци) имат "вълнуващ" ефект върху женската, подготвяща се за чифтосване. Редица насекоми (много видове бъгове, мухи, хлебарки, някои бръмбари) се характеризират с натрупване на голям брой индивиди в ограничена зона, осигурена от т.нар. агрегатни феромони, които са най-изследвани при горските вредители - корояди.
Феромоните на гръбначните животни са изследвани в по-малка степен. При рибите, опашките земноводни и влечугите е установено съществуването на полови феромони. При много видове риби кожата съдържа феромон за безпокойство („плашещо вещество“), който се отделя, когато кожата е повредена и предизвиква стряскаща реакция при други индивиди. Същият механизъм за освобождаване на тревожни феромони е открит и при краставите краставици. Неизвестни феромони при птиците.
Що се отнася до бозайниците, строго определение на понятието феромони е трудно да се даде поради особената сложност на тяхното поведение и недостатъчните познания за механизмите на химическата комуникация. Натрупани са значителен брой факти, които установяват влиянието на различни миризливи секрети на бозайници върху половото, майчиното, териториалното, агресивното поведение, върху физиологичните и емоционалните състояния. При сексуалното поведение на бозайниците тези секрети могат не само да осигурят проста функция на привличане, но и да контролират по-сложни процеси, свързани с размножаването. Така че при някои гризачи някои компоненти на миризмата на мъже и жени влияят върху хода на яйчниковия цикъл, забавяйки или ускорявайки появата на еструса. При мишките е известен ефектът от блокиране на бременността под въздействието на миризмата на „чужд“ мъж. Ородовите марки са широко разпространени при бозайниците. Предполага се, че тези знаци служат като знаци, указващи окупирането на територията и могат също така да носят индивидуална информация за животното, което е оставило белега.
Фиг. 1.Химичната структура на някои феромони: 1 - сексуален атрактант на женска копринена буба; 2 - маркиращо вещество на някои пчели; 3 - афродизиак на мъжка пеперуда от семейство Данаиди; 4 - атрактант на женски цигански молец; 5 - компонент на маркиращия секрет на гризач (монголски гербил); 6 (a, b, c) - 3 компонента на агрегационния феромон на корояд от рода Ips; 7 - феромон на тревожност на мравки от рода Lasius.