§ 9. Биологически активные вещества: гормоны, феромоны
Феромоны — биологически активные вещества, которые выделяются из организма в окружающую среду и влияют на поведение, физиологическое состояние или развитие особей того же вида. Феромоны используются для узнавания особей своего вида, привлечения брачных партнеров, в качестве сигналов об опасности или меток, указывающих границы индивидуальной территории, дорогу к дому и т. д. Например, муравьи используют феромоны для обозначения пройденного пути. По пахучим меткам они могут найти дорогу к муравейнику либо вернуться к оставленной добыче.
Первый изученный феромон (бомбикол) был выделен из желез самок тутового шелкопряда. Он способен привлекать самцов, находящихся на расстоянии нескольких километров (для начала брачного танца достаточно 10—18 г бомбикола). Чтобы получить 4 мг бомбикола понадобилось 313 000 самок шелкопряда.
У многих видов животных обнаружены так называемые феромоны тревоги. Они могут вызывать разные поведенческие реакции: животное может убежать, затаиться, а некоторые становятся агрессивными и нападают на врага. Например, пчела, ужалив жертву, вместе с ядом впрыскивает в ранку смесь феромонов, запах которых побуждает других пчел устремиться к месту укуса.
Некоторые феромоны оказывают влияние на индивидуальное развитие других особей. Так, особый феромон, выделяемый пчелиной маткой, подавляет половое развитие других самок, превращая их в рабочих пчел. Крупные головастики выделяют в воду вещества, тормозящие метаморфоз более мелких собратьев. Только тогда, когда крупные головастики превратятся в лягушек и покинут водоем, мелкие начинают усиленно расти и развиваться.
Химическая коммуникация с помощью феромонов обнаружена не только у животных, но и у микроорганизмов. Феромоны, как и гормоны, действуют в малых концентрациях и представляют собой сигнальные вещества. Однако гормоны регулируют процессы жизнедеятельности внутри организма, а феромоны в качестве химических сигналов передаются другим особям.
*В настоящее время изучено несколько тысяч феромонов, многие из них синтезируют искусственно. Феромоны, привлекающие насекомых, в сочетании с ловушками используются для борьбы с вредителями сельского и лесного хозяйства.*
*Известны также алломоны и кайромоны — сигнальные вещества, оказывающие воздействие на представителей других видов. Различие между этими группами биологически активных веществ заключается в том, что действие алломонов приносит пользу выделяющему их организму, а действие кайромонов — реципиенту, т. е. получателю химического сигнала.
Алломоны используются организмами для привлечения представителей других видов (опылителей к растению, жертвы к хищнику и т. д.) или, наоборот, для отпугивания, подавления или уничтожения хищников, паразитов и конкурентов. Так, скунс в случае опасности выбрызгивает в сторону врага секрет своих пахучих желез, имеющий отвратительный стойкий запах. В некоторых случаях алломоны применяются для маскировки (так называемой химической мимикрии). Например, некоторые виды бабочек выбрали интересную стратегию размножения — их личинки развиваются в муравейниках. Они «подделывают» запах муравьиной царицы, и трудолюбивые муравьи начинают усердно выкармливать этих гусениц.
Кайромоны могут привлекать к выделяющему их организму хищников или паразитов, вызывать появление защитных адаптаций у жертв и т. д. Так, некоторые мелкие пресноводные хищники выделяют в воду вещества, стимулирующие рост шипов у их жертв — дафний и коловраток. Если плотность хищников невысока, шипы не образуются либо будут короткими.*