信息素
化学物质产生的一个动物影响行为或生理的另一个物种的成员被称为信息素,至少一些物种在所有主要的动物组织产生信息素。这些化学物质吸引潜在的伴侣从远处看,有特定的性别或亲属关系以及涉及社会行为的许多方面。在哺乳动物年代,信息素可以提供信息的性别、年龄、遗传相似性,生殖状态,性冲动,主导地位,领土边界,最后时间标记,甚至情绪,如恐惧或愤怒。信息素可能由一个复合但通常涉及不同的混合物化合物。在大多数情况下,单独的化学物质并不是唯一的生物生产,虽然化学物质的组合可能是独一无二的。
信息素可以被归类为“排气装置和引物。一个引发者信息素对接受者的行为有直接影响,而一个引物信息素影响接受者的生理学,生产一段时间后对行为产生影响。发布人信息素被认为化学感应的神经元在接收方的外围神经系统。引物也可能是如此,尽管这并不总是知道的。在某些情况下可能对动物的引物有直接影响新陈代谢后进入身体。
的特征化合物或化合物应用套件作为信息素是由信息素的功能和决定的上下文中使用它。在距离有影响生产者,必须挥发性化合物,使其更容易分散。一般来说,在一个类的化合物,小分子比更大的波动性更大。例如,乙醇(C2H5哦)是100倍比己醇(C更加不稳定6H13哦),10000倍比十一烷醇(C更加不稳定11H23哦),甲酸(HCOOH)是100倍比戊酸(C更加不稳定4H9羧基)和挥发性比辛酸(C 10000倍7H15羧基)。另一方面,大,非易失性化合物可能是重要的动物近距离接触时,当味道是很重要的。
第二个很多信息素的关键特性特异性。一个sex-attractant信息素将是不利的,如果它还吸引了其他物种的个体。特异性在某种程度上依赖特定分子结构的程度可以修改;例如,可能有更多的排列结构的分子的骨干10碳原子与分子只有2个碳的骨干。波动可能冲突的必要性和特殊性的需要,和动物可能需要妥协(在进化意义上)产生分子结构,满足要求。Distance-attractant信息素既需要波动和特异性。例如,大多数的sex-attractant信息素飞蛾分子包含12、14、16、18个碳原子,和聚集信息素的树皮甲虫,吸引大量的同种个体(同一物种的成员),组成分子有8 - 10个碳原子。
一个替代实现特异性的方法是使用的化合物和混合物不同组件的相对比例。这方面的一个例子在属的飞蛾Spodoptera。许多物种在这个属sex-attractant信息素与14-carbon原子的化合物,但所有这些物种产生一个以上的化合物,和一些已知生产超过7个化合物。化合物主要存在与否和不同位置碳原子之间的双键位置形成的骨干分子。通过使用不同比例相同的化合物,每个物种可以产生自己的特定的气味。这种方法可以实现不仅物种特异性,而且个人在一个物种特异性,在社会是很重要的上下文。大量的化合物,通常超过50,分泌物的preorbital和羚羊和踏板腺体尿液许多哺乳动物似乎反映了个体特异性的必要性。社会膜翅类使用表皮碳氢化合物在亲缘识别中,而且可能有20或更多此类化合物表面的一个昆虫。
报警信息素,所产生的一些最著名的动物和昆虫,有不同的要求。警报信息素需要高波动性,因为它是用来快速警告其他个人和必须从当前迅速衰减环境。持续的复合昆虫将处于持续状态报警或气味会上瘾,从而减少它的价值作为一个报警信息素。另一方面,一个报警信息素不需要高度的专一性,因为它通常不是一个缺点,如果其他物种检测气味。因此,非常小的分子作为报警信息素。在formicine蚂蚁,甲酸(HCOOH)经常是这个函数,一般而言,蚂蚁和报警信息素蜜蜂与5 - 9个碳原子的化合物。
信息素标记要求特征相反的报警信息素,因为他们的功能是传达一个信号到其他物种相对长期的成员。因此,与其说他们一些持久性的需求,尽管他们仍然在他们的效用是过去。路径的信息素通常由工蚁们当他们回到巢觅食。小道坚持只要食物来源,它是连接仍然可用,只要踪迹信息素强化了返回的工人。的领土标志脊椎动物也由周期性维护加固。持久性在其他方面也可以实现。领土是由的持久性老虎以及在信息素化合物的混合物延迟挥发性化合物的损失。标记的气味臭鼬也用于国防(见下文行为和化学感受:防守气味),可能保持持久性,通过融合化学分解缓慢生产占主导地位的有效的化合物。
化合物的混合物有可能比单一化合物提供更多的信息。这似乎是真正的随时间变化的一些羚羊标记,使接收者适当地调整自己的行为。切叶蚁(属阿塔)四部分组成的报警信息素与不同的波动。再加上工蚁的敏感性差异,不同组分的化合物产生不同的地区,是最有效的,和他们刺激不同的行为。己醛,最大的有效面积,警报工蚁和己醇有诱食剂的效果。相比之下,3-undecanone 2-butyl-2-octenol,最不稳定,因此最集中最接近信息素来源,开始咬行为。
信息素感知
信息素的特异性取决于知觉的特异性以及生产。鲜为人知的个别受体细胞的生理学在昆虫之外,受体细胞是非常具体的,至少在主要信息素组件。在许多情况下,当一个引诱剂费洛蒙有两个主要组件,收件人有大量特定于每个存储单元的化合物,通常在相同的感觉器。通常细胞极其敏感,使动物应对非常低浓度的化合物。
引物信息素
底漆信息素是重要的社会生理学方面的一系列的动物。在哺乳动物中有影响力的在协调生殖生理学和化合物排出体外尿液尤其重要(见下文行为和化学感受:哺乳动物)。例如,女性的生理老鼠影响尿的气味产生的男性和其他女性。占主导地位的男性有最大的影响,导致释放促黄体激素导致女性,与男性接触,一起排卵。相比之下,其他雌性的尿液会延迟排卵。的男性,女性增加她的速度产生尿液,这引起的释放睾酮在男性。
类似的信息素是由蝗虫。一个成熟男性的沙漠蝗虫产生一个成熟信息素从腺体分散在表皮。信息素可以通过行动嗅觉系统收件人或,如果昆虫接触,通过接触化学感受器系统,虽然这肯定不知道。信息素加速影响性成熟内分泌系统在两性个体,结果在一群蝗虫性成熟往往是同步的。
引物信息素在殖民地结构的维护尤为重要社会性昆虫。女王蜜蜂分泌”女王的物质“从他们的下颌腺。当一个未孕女王离开殖民地,作为女王的物质嗅觉引诱剂的男性。相同的化合物在殖民地修改员工的行为,阻止他们饲养更多的皇后,也影响他们的生理,扰乱他们的发展卵巢。
运动对一个气味源
吸引力的气味产生问题的来源使用的所有的动物气味。它一直认为动物只是上升浓度梯度,从气味浓度低的地区的气味浓度高,气味源的附近结束。然而,考虑到气味的运动分子在空气或水表明,一般来说,这样的梯度在自然条件下不存在。风流变化方向和力量。此外,在白天,当地面加热,空气上升和下降运动造成动荡。因此,气味分子,即使不断释放源,成为分散一系列微细的东西,类似于烟从烟囱变成分散的方式。因此,一个静止的动物或者一个动物朝着一个气味源在一条直线将遇到的气味较长间隔破裂。这是真的不管从源的距离,尽管在短距离爆发含有更多的山峰与高浓度的气味分子。只有平均浓度在一段时间内的时间和距离可以遵循梯度的气味。一些动物可能这样做,但是昆虫(或许还有很多其他生物)使用不同的策略。在这些生物气味已经打开一个行为的影响程序,使用一些信号除了气味源定位。在许多情况下,其他信号是风向,和动物的移动,最终到达一个气味的来源。这个机制被称为odour-modulated晴性。它是由男性使用蛾年代定位女性,飞蛾飞到一朵花气味来获得花蜜,白菜根苍蝇飞向卷心菜植物产卵。
风向可能取决于其机械对人体的作用,和在昆虫这涉及到结构的基础天线和mechanosensory头发的头。参与移动逆风的行为变化。幼虫的昆虫如沙漠蝗虫直接走逆风如果他们闻到食物已经没有它一段时间后,和成年黄金棒甲虫表现出类似的行为。白菜根苍蝇,当他们察觉到主人的气味,东方风虽然仍在地上,然后做一个短的,直的航班着陆之前大概一米。新一股气味的到来使他们调整风和重复的过程。因此,他们对气味源的运动包括了一系列短距离飞行。然而,在许多昆虫气味会起飞到风,紧随其后的是一个混乱的飞行向源,就像一艘帆船策略进风。在运动的大部分时间里,昆虫在风中飞扬的身体面向斜逆风。因此,它横飘,像飞机一样在大风。这个横向漂移产生的地面的图像在昆虫的眼睛,和昆虫调整输出功率维持一般的运动。使用相同的机制夜间活动的昆虫。但是,在某些弗里克昆虫等采采蝇,飞向一个气味来源可能更直接,与气味导致起飞但是航班被指向任何移动物体可见逆风。
气味梯度,浓度逐渐下降与源距离增加,可能确实存在环境如发生在土壤中。在土壤中某些昆虫的幼虫为食,如玉米根虫(甲虫的幼虫),已被证明沿着化学梯度。