Феромоны позвоночных

Феромонная коммуникация высших животных изучена гораздо меньше, чем у насекомых, поэтому известное функциональное разнообразие феромонов позвоночных несколько ниже.

Следует отметить, что популяции позвоночных животных (особенно млекопитающих) – достаточно сложные системы, имеющие определенную структуру (социальную, возрастную, половую и т. д.). В поддержании и регуляции этой структуры важную роль играют химические посредники.

Своеобразную роль в формировании «запахового профиля» позвоночных животных играют микроорганизмы, обитающие на коже и в некоторых железах. Например, пахнущие вещества, секретируемые из анального мешка рыжей лисицы (Vulpes vulpes), вырабатываются микроорганизмами, обитающими в организме животного, из нелетучих предшественников.

А. Половые феромоны

Эти вещества регулируют репродуктивные функции позвоночных и в конечном счете определяют характер динамики роста численности популяции. Используя терминологию, принятую в популяционной экологии, можно сказать, что от эффективности феромонной регуляции зависит тип стратегии популяции – r или К.

В зависимости от вызываемых эффектов, половые феромоны позвоночных можно разделить на две группы.

1. Половые аттрактанты, регулирующие социосексуальное поведение организмов и стимулирующие половую активность.

Эти вещества характерны для обоих полов разных систематических групп. Например, диметилсульфид используется самкой хомяка (Cricetus cricetus) в качестве полового аттрактанта и возбудителя для самцов. Набор органических кислот (уксусная, пропановая, метилпропановая, бутановая, метилбутановая, метилпентановая) является феромоном самок низших приматов. У многих млекопитающих функцию половых феромонов самцов выполняют андрогены: 5α-андрост-16-ен-3-он домашней свиньи,естостерон у человека и т. д.

2. Вещества, воздействующие на половое созревание и репродуктивную активность других особей.

Данный тип химической сигнализации известен у грызунов и у позвоночных животных, обитающих в водной среде. Например, самки мышей с мочой выделяют вещества, воздействующие на половое созревание и репродуктивную активность других самок. По этой причине молодые самки, содержащиеся в одиночестве, достигают половой зрелости раньше, чем такие же самки, живущие группой в одной клетке. При групповом содержании самок у них подавляется эстральный цикл, и удлиняются промежутки между наступлением эструса. Экологический смысл данного явления заключается в снижении рождаемости в условиях чрезмерной плотности популяции.

Феромоны самцов также могут влиять на репродуктивную активность самок. В моче самцов мышей присутствуют низкомолекулярные пептиды, стимулирующие готовность самок к размножению и вызывающие нормальную цикличность в деятельности яичников даже у тех самок, у которых ранее не было течки.

Некоторые экзометаболиты рыб и амфибий также действуют как ингибиторы роста и развития при повышенной плотности популяции. Тем самым эти вещества выступают в качестве регуляторов, приводящих плотность популяции в соответствие с экологической емкостью местообитаний.

Судя по результатам исследований последних лет, в химической регуляции размножения и полового поведения позвоночных животных может участвовать целый комплекс половых феромонов, каждый из которых вызывает определенные физиологические изменения в организме и соответствующее изменение поведения.

Например, самки золотой рыбки (Carassius auratus) перед началом овуляции выделяют феромон-праймер, вызывающий у самцов увеличение уровня гонадотропных гормонов и, как следствие, усиленное образование спермы. После того, как процесс овуляции прошел, самка начинает выделять другой феромон – релизер, который вызывает у самцов брачное поведение. А непосредственно во время нереста золотая рыбка выделяет еще один релизер, учуяв запах которого, самцы не могут удержаться от выброса молок. Таким образом, выделение партнерами половых продуктов синхронизируется, что особенно важно для видов с наружным оплодотворением (см. рис.).

Рис. Участие половых феромонов в регуляции репродуктивного поведения золотой рыбки.

Б. Вещества, служащие для мечения территории

Эти феромоны служат для передачи особям того же вида информации о занятости территории. Экологическая функция – обеспечение каждого животного (семьи или группы – в зависимости от их социобиологии) участком, достаточным для обеспечения его и потомства кормовыми ресурсами. Примером таких феромонов является фенилуксусная кислота, служащая для мечения территории у самцов песчанки (Meriones unguiculatus).

Среди оседлых рыб также имеется немало видов, которые охраняют свои участки обитания. Для маркирования этих участков они используют целый набор веществ, например желчные кислоты и их производные, которые поступают в воду с фекалиями. Некоторые морские прибрежные рыбы метят участки с помощью кожной слизи, частички которой остаются на камнях и других предметах. Самцы трехиглой колюшки (Gasterosteus

aculeatus) в период размножения метят собственное гнездо с помощью клейкого секрета почек, который используется при сооружении гнезда. Специфический запах секрета не только сигнализирует другим особям, что участок занят, но и помогает самим хозяевам находить его, если им случится уплыть далеко.

В. Вещества, служащие для индивидуального опознания

особей

Многие позвоночные способны использовать химические сигналы для узнавания не только особей другого вида, но и для индивидуального распознавания животных своего вида. Имеющиеся данные позволяют выделить следующие функции этих соединений:

• отличие особей своего вида от чужих;
• «клановый» запах, позволяющий стадным животным идентифицировать членов сообщества;
• идентификация персонально знакомых особей (например, рыжие полевки (Clethrionomys glareolus) способны отличать и помнить запах мочи знакомых и незнакомых особей);
• аттрактанты для детенышей, привлекающие их к матери;
• уход за потомством (например, химические сигналы, выделяемые мальками циклид (Cichlidae), вызывают «охранное» поведение родителей, причем сигнальная значимость запаха молоди сохраняется до тех пор, пока не приходит время для распада семейной группы; самцы трехиглой колюшки по запаху отличают икру из охраняемого ими гнезда от чужой; самки полуобезьян тупай (Tupaia belangeri) метят новорожденных детенышей пахучими веществами, при отсутствии которых новорожденного выбрасывают из гнезда и съедают.

Г. Феромоны тревоги

Играют большую роль в регуляции оборонительного поведения рыб, например отряда карпообразных. Вещества вырабатываются специальными клетками кожи и попадают в воду при повреждении кожных покровов жертвы хищником.

Поведенчеcкий ответ на этот сигнал выражается в настороженности рыб, а затем в бегстве или затаивании. Более того, рыбы в течение многих дней опасаются посещать те места, в которых они столкнулись с тревожным запахом.

Кроме описанных типов феромонов позвоночных есть сведения о наличии химических сигналов, которые передают информацию о стрессированности других особей того же вида. В экспериментах было показано, что моча стрессированных электрораздражением крыс вызывала у интактных особей такие же физиологические эффекты, какие наблюдалось у животных, находящихся в условиях стресса.

Дата добавления: 2013-12-13