Феромоны

Феромо́ны

Биологически активные вещества, выделяемые животными в окружающую среду и специфически влияющие на поведение, физиологическое и эмоциональное состояние или метаболизм др. особей того же вида. Как правило, Ф. продуцируются специализированными железами. Биологическое действие Ф. осуществляется обычно через Хеморецепторы, в частности у многих животных – с помощью обоняния органов (См. Обоняния органы). Особую группу Ф. составляют продукты внешней секреции, которые непосредственно регулируют процессы метаболизма и развития у других особей, действуя сходно с гормонами (например, некоторые компоненты «маточного вещества» домашней пчелы, которое вырабатывается маткой и тормозит развитие яичников у рабочих пчёл). Ф. не принадлежат к какому-либо одному классу химических соединений. Их строение (оно известно не для всех Ф., существование которых в принципе доказано) разнообразно. Ф. могут быть представлены отдельными химическими соединениями, но чаще биологическое действие оказывает совокупность нескольких компонентов. Как правило, для биологического действия Ф. характерна видовая специфичность, т. е. разные виды животных используют в качестве Ф. разные химические вещества или смеси с различным сочетанием компонентов (однако для видов, разделённых территориально, или с разными суточными, сезонными и т.п. периодами активности Ф. могут быть одни и те же вещества). В основном Ф. осуществляют химическую коммуникацию между особями одного вида. В некоторых случаях они несут добавочную функцию межвидовой связи. Так, паразитов могут привлекать Ф. хозяина.

Наиболее полно изучены Ф. насекомых. Половые Ф. обеспечивают встречу и «узнавание» особей разного пола и стимулируют половое поведение. В 1959 А. Бутенандт установил химическое строение полового аттрактанта (привлекающего вещества) самки тутового шелкопряда. Этот Ф., название бомбиколом, вызывает у самцов поведенческую реакцию при концентрации в воздухе около 10^-19 г/см³. Столь же эффективен половой Ф. непарного шелкопряда – диспарлюр. Химическое строение половых Ф. установлено для многих видов насекомых, преимущественно из отряда чешуекрылых. Известные Ф. самок ночных бабочек относятся главным образом к ненасыщенным алифатическим сложным эфирам или спиртам. Половые Ф. самцов некоторых бабочек (т. н. афродизиаки) оказывают на самку «возбуждающее» действие, подготавливая к спариванию.

Для ряда насекомых (многие виды клопов, мухи, тараканы, некоторые жуки) характерно скопление большого числа особей на ограниченной площади, обеспечиваемое т. н. агрегационными Ф., которые наиболее изучены у вредителей леса – жуков-короедов. Ф. «тревоги» вызывают реакцию бегства, затаивания или, наоборот, как это наблюдается у общественных насекомых, – агрессивную реакцию и коллективное нападение на врага. Обычно это относительно простые и более летучие по сравнению с половыми Ф. вещества (у домашней пчелы одним из компонентов Ф. тревоги служит изоамилацетат).

Ф. позвоночных животных изучены в меньшей степени. У рыб, хвостатых земноводных и пресмыкающихся установлено существование половых Ф. У многих видов рыб в коже содержится Ф. тревоги («вещество испуга»), высвобождающийся при повреждении кожи и вызывающий реакцию испуга у др. особей. Такой же механизм выделения Ф. тревоги обнаружен у головастиков жабы. Ф. неизвестны у птиц. В применении к млекопитающим строгое определение понятия Ф. трудно дать из-за особой сложности их поведения и недостаточного знания механизмов химической коммуникации. Накоплено значительное число фактов, устанавливающих влияние различных пахучих выделений млекопитающих на половое, материнское, территориальное, агрессивное поведение, на физиологическое и эмоциональное состояния. В половом поведении млекопитающих эти выделения могут не только обеспечивать простую функцию привлечения, но и контролировать более сложные процессы, связанные с размножением. Так, у некоторых грызунов определенные компоненты запаха самцов и самок влияют на течение овариального цикла, задерживая или ускоряя наступление эструса. У мышей известен эффект блокирования беременности под влиянием запаха «чужого» самца. Широко распространены у млекопитающих пахучие метки. Предполагают, что эти метки служат знаками, указывающими на занятость территории, а также могут нести индивидуальную информацию о животном, оставившем метку (см. Общение животных).

Ф. – потенциально эффективные средства управления поведением животных. Особенно перспективно использование Ф. для борьбы с с.-х. и лесными вредителями. Ловушки с синтетическими Ф. используются для учёта численности насекомых-вредителей, а в ряде случаев – и для их массового уничтожения.

Лит.: Лебедева К. В., Феромоны насекомых и возможность использования их для борьбы с вредителями растений, «Журнал Всес. химического общества им. Д. И. Менделеева», 1973, т. 18, № 5; Левинсон Г., Терпеноидные феромоны и гормоны: их эволюция и биосинтез, «Успехи химии», 1974, т. 43, № 1; Киршенблат Я. Д., Телергоны – химические средства взаимодействия животных, М., 1974; Джекобсон М., Половые феромоны насекомых, пер. с англ., М., 1976; Chemicals controlling insect behavior, N. Y. – L., 1970; Chemical ecology, L. – N. Y., 1970; Pheromones, ed. by М. C. Birch, Amst., 1974.

А. В. Минор, Э. П. Зинкевич.

Химическое строение некоторых феромонов: 1 — половой аттрактант самки тутового шелкопряда; 2 — маркировочное вещество некоторых шмелей; 3 — афродизиак самца бабочки из семейства Danaidae; 4 — аттрактант самки непарного шелкопряда; 5 — компонент маркировочного секрета грызуна (монгольской песчанки); 6 (а, б, в) — 3 компонента агрегационного феромона жука-короеда из рода Ips; 7 — феромон тревоги муравьёв из рода Lasius.